شکل ۶-۱۸ تغییرات ضریب انتقال جرم مرزی با فشار و دما برای سیستم دی اکسید کربن- هپتان.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

شکل ۶-۱۹ تغییرات ضریب انتقال جرم مرزی با فشار و دما برای سیستم نیتروژن- هگزادکان.
شکل ۶-۲۰ تغییرات ضریب انتقال جرم مرزی با فشار و دما برای سیستم نیتروژن- هپتان.
با توجه به شکل­های (۶-۱۷) تا (۶-۲۰)، ضریب انتقال جرم مرزی به طور یکنواخت با افزایش فشار کاهش می­یابد. به این رفتار ضریب انتقال جرم مرزی قبلا در مقالات متعدد اشاره شده است ]۱۵و۵[. علت مشاهده­ این پدیده به کاهش ویسکوزیته­ی فاز مایع در اثر حل شدن گاز در آن نسبت داده می­ شود ]۱۵و۵[. با این وجود، رفتار مشخصی برای ضریب انتقال جرم مرزی با تغییر دما قابل پیش بینی نیست. برای مثال، در سیستم دی اکسید کربن- هگزادکان که در شکل (۶-۱۷) نشان داده شده است، در بازه­ی دمایی K15/313 تا K15/373، ضریب انتقال جرم مرزی با دما افزایش می­یابد که علت آن، افزایش انرژی سینیتیک مولکول­های گاز و همینطور کاهش ویسکوزیته­ی فاز مایع می­باشد؛ بنابراین در این شرایط مولکول­های گاز می­توانند راحتتر در فاز مایع نفوذ کنند و مقاومت مرزی در مسیر انتقال جرم کمتر می­ شود. اما از این دما به بعد، رفتار معکوسی مشاهده می­ شود؛ به عبارتی دیگر، ضریب انتقال جرم مرزی با افزایش دما رفتاری نزولی از خود نشان می­دهد که علت آن احتمالا به خاطر کاهش حلالیت گاز در مایع در دماهای بالا می­باشد. پس به طور کلی می­توان گفت در بحث تغییرات فشاری و دمایی، دو پدیده­ نفوذ و حلالیت رفتار نهایی ضریب انتقال جرم مرزی را تعیین می­ کنند. از آنجایی که نفوذ و حلالیت گاز در مایع با افزایش فشار بهبود می­یابد، بنابراین ضریب انتقال جرم مرزی در تمامی سیستم­ها به طور یکنواخت با افزایش فشار، بیشتر می­ شود. اما دما اثری متفاوت بر هر یک از این پدیده ­ها دارد. به بیان دقیق­تر، افزایش دما، حلالیت گاز را کاهش اما قدرت نفوذ آن را افزایش می­دهد. بر هم کنش این دو پدیده، در نهایت، ضریب انتقال جرم مرزی سیستم را تعیین خواهد کرد. در مخلوط دی اکسید کربن- هگزادکان، این وارونگی، در دمای K15/373 رخ می­دهد و به این معنا است که در این سیستم، از دمای K15/313 تا K15/373، فرایند نفوذ غالب بوده اما از این دما به بعد، اثر دما روی میزان حلالیت گاز قابل ملاحظه بوده و پدیده­ حلالیت، فرایند انتقال جرم را کنترل خواهد کرد. در مابقی سیستم­ها، که در شکل­های (۶-۱۸)، (۶-۱۹) و (۶-۲۰) نشان داده شده ­اند، روند افزایشی برای ضریب انتقال جرم با افزودن دما ملاحظه می­ شود، به عبارتی دیگر، در این سیستم­ها، در بازه­ی دمایی و فشاری مطالعه شده، فرایند نفوذ غالب خواهد بود. به طور خلاصه می­توان گفت در سیستم­های دی اکسید کربن-نرمال آلکان در دماهای پایین و متوسط فرایند نفوذ غالب است، اما در دماهای بالا پدیده­ حلالیت غالب می­ شود و در سیستم­های شامل نیتروژن در تمامی دماها فرایند نفوذ غالب بوده یا به عبارتی افزایش دما سبب کاهش مقاومت در مرز دو سیال می­گردد.
فصل هفتم
۷- نتیجه ­گیری
در این قسمت نتایج حاصل از تحقیق انجام شده به طور خلاصه توضیح داده می­ شود.
- در این مطالعه داده ­های کشش سطحی تعادلی و دینامیک سیستم­های دی اکسید کربن- هگزادکان، دی اکسید کربن- هپتان، نیتروژن- هگزادکان و نیتروژن هپتان، در بازه­ی گسترده­ای از دما و فشار، از مرکز ازدیاد برداشت اتخاذ شد. بر اساس نتایج قبلی به دست آمده از این مرکز، میزان کشش سطحی تعادلی با افزایش فشار کاهش می­یابد، زیرا با افزایش فشار دو فاز امتزاج­پذیری بیشتری پیدا می­ کنند. از سوی دیگر در سیستم­های شامل نیتروژن، کشش سطحی تعادلی با دما کاهش می­یابد، در حالیکه در سیستم­های حاوی دی اکسید کربن، افزایش دما گاهی موجب افزایش کشش سطحی و در برخی موارد سبب کاهش آن می­گردد ]۴۰و۳۹[.
- مدلسازی فرایند نفوذ بر اساس داده ­های کشش سطحی دینامیکی و تعادلی صورت گرفت.
- دو مدل انتقال جرم مختلف، با وجود مقاومت در مرز دو سیال و بدون وجود مقاومت، در نظر گرفته شدند.
- بر اساس نتایج به دست آمده، صرف نظر از مقاومت انتقال جرمی در مرز دو سیال، در شرایط مطالعه شده مورد قبول نیست.
- پس از ثابت کردن وجود مقاومت قابل ملاحظه در مرز دو سیال، ضریب انتقال جرم مرزی به عنوان مهمترین پارامتر در این نوع مدلسازی معرفی شد.
- با توجه به نتایج، مقدار ضریب انتقال جرم با گذشت زمان به حدود یک سوم مقدار اولیه­ خود (یا حتی کمتر از آن) می­رسد که علت آن کاهش شار انتقال جرم است.
- ضریب انتقال جرم مرزی با افزایش فشار افزایش می­یابد که علت آن بهبود حلالیت و نفوذ گاز در مایع در اثر افزایش فشار است.
- یافتن ارتباط بین ضریب انتقال جرم مرزی و دما پیچیده به نظر می­رسد، زیرا از یک سو افزایش دما انرژی سینیتیک مولکول­های گاز را زیاد و ویسکوزیته فاز مایع را کم می­ کند و از اینرو باعث تسهیل انتقال جرم و افزایس ضریب انتقال