Процессы переноса тепла и массы

В реальных условиях тепловлажностной обработки воздуха процессы переноса тепла и массы протекают одновременно. Вследствие этого они являются взаимосвязанными, а интенсивность протекания одного из них зависит от интенсивности протекания другого. Наиболее полно вопрос о совместно протекающих в гетерогенных средах процессов тепло- и массопереноса и их аналогии рассмотрен в работах Л.Д. Бермана и А.А. Гухмана.

Как показано в этих работах, в общем случае полная аналогия не имеет места, так как наличие поперечного (по отношению к основному течению влажного воздуха) потока массы приводит к перестройке полей скоростей, температур и концентраций. Указанные эффекты усиливаются наличием стефанова течения, возникающего из-за непроницаемости поверхности для одного из компонентов смеси. В результате происходит изменение толщин пограничных слоев и, соответственно, изменение эпюр скоростей, температур и концентраций. Уравнения, описывающие процессы тепло- и массообмена, становятся по своей структуре неидентичными.

Однако эти различия могут иметь место при больших значениях перепадов температур и концентраций, не характерных для режимов вентиляции и кондиционирования воздуха. Поэтому в аппаратах тепловлажностной обработки СКВ и В при совместно протекающих обменных процессах можно считать, что соотношение Льюиса для локальных значений коэффициентов переноса соблюдается как для турбулентных, так и для ламинарных режимов течения.

Возвращаясь к анализу процессов, протекающих в аппаратах СКВ и В, для которых выполняется соотношение Льюиса, отметим, что для них уравнения переноса тепла и влагосодержания могут быть заменены уравнениями переноса тепла и энтальпии или переноса влагосодержания и энтальпии. Действительно, с учетом соотношения Льюиса для стационарного случая протекания процессов тепломассопереноса в рекуперативном теплообменнике в одномерной постановке для энтальпии и температуры воздуха.