(8)--4.4 扩散混油时混油段的浓度计算.ppt

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1、 两两种种油油品品在在管管道道内内交交替替时时，A A油油的的分分子子会会从从浓浓度度高高处处向向低低处处扩扩散散，使使B B油油中中混混入入A A油油；同同时时，B B油油分分子子向向A A油油中中扩扩散散，使使A A 油中混入油中混入B B 油。油。单单位位时时间间内内，某某一一种种油油品品经经单单位位截截面面积积扩扩散散至至另另一一种种油油品中的数量，用扩散速度品中的数量，用扩散速度w w（m/sm/s）表示）表示扩散混油时混油段的浓度计算 根根据据费费克克扩扩散散定定律律，沿沿管管道道长长度度方方向向的的扩扩散散速速度度可可表表达达为为:式式中中 w w 扩扩散散速速度度，即即单单位位

2、时时间间通通过过单单位位面面积积扩扩散散的的液液体体的体积量，的体积量，m/sm/s；浓浓度度梯梯度度，某某种种油油品品的的平平均均体体积积浓浓度度沿沿x x方方向向的变化率，的变化率，1/m;1/m;油品的紊流扩散系数，可由实验求得，油品的紊流扩散系数，可由实验求得，mm2 2/s/s。式式中中负负号号，表表示示扩扩散散由由浓浓度度高高向向浓浓度度低低处处进进行。行。x x截面：截面：B B油浓度油浓度B B油扩散的量：油扩散的量：x+x+d dx x截面：截面：B B油浓度油浓度B B油扩散的量：油扩散的量：因因而而，单单位位时时间间内内，在在d dx x段段落落中中，由由于于B B 油油

3、扩扩散散，在在A A油中增加的油中增加的 B B 油量油量 由由于于B B油油量量的的增增加加，将将使使d dx x段段落落内内B B油油浓浓度度增增大大。B B油油浓浓度的增大速度应为度的增大速度应为 上上式式是是以以偏偏微微分分方方程程的的形形式式表表示示出出 B B 油油浓浓度度与与距距起起始始接接触面触面x x、改输、改输 B B 油时间油时间 t t 之间的函数关系。之间的函数关系。引入引入 积积分分常常数数C C1 1、C C2 2可可由由下下述述边界条件求得：边界条件求得：（1 1）在在 的任一时刻，在的任一时刻，在 处，处，（2 2）在在 的任一时刻，在的任一时刻，在 处，处，

4、引入概率积分函数引入概率积分函数其中其中其中其中其中其中 在在某某一一瞬瞬时时，管管道道沿沿线线油油品品浓浓度度与与截截面面位位置置的的关关系系；或或在在距距起起始始接接触触面面某某一一固固定定距距离离的的截截面面处处，油油品品浓浓度度随随时时间间的的变化关系。变化关系。其中其中 上上式式还还可可以以看看出出，管管道道沿沿线线油油品品浓浓度度与与时时间间及及截截面面位位置置的的相相互互变变化化关关系系，还还决决定定于于紊紊流流扩扩散散系系数数DDT T的的大大小小。扩扩散散系系数数越大，扩散越强，混油段就越长。越大，扩散越强，混油段就越长。2.紊流扩散系数 紊流扩散系数综合了油品交替过程中的对流、紊流扩散和分子扩散三种因素的作用。目前所采用的计算公式多数是从实验中总结出来的。雅勃隆斯基-希兹基洛夫公式 阿沙图良公式 泰勒公式