ПРЕДИСЛОВИЕ

Процессы массо- и теплообмена в дисперсных средах являются предметом многочисленных экспериментальных и теоретических исследований в связи с их большим значением для химической технологии и других областей техники.

Однако, несмотря на значительное число полученных к настоящему времени «работоспособных» расчетных формул, применимых в отдельных частных случаях массотеплообмена реагирующих частиц с потоком, общая теория переноса вещества и тепла в дисперсных средах с учетом химических превращений далека от завершения. Такая теория должна базироваться на совместном рассмотрении уравнений гидродинамики, диффузии и теплопроводности, что связано с большими трудностями, которые не преодолены в настоящее время ни аналитическими, ни численными методами. Степень сложности проблемы станет понятной, если учесть, что имеющиеся аналитические и численные решения значительно более простои задачи об обтекании сферической капли или твердой частицы ламинарным однородным на бесконечности потоком не являются исчерпывающими. Вместе с тем разработка новых и совершенствование существующих химико-технологических схем, описание природных явлений часто приводят к новым постановкам задач, требующим учета условий, не соответствующих области применимости найденных ранее закономерностей, так что становится необходимым более детальное рассмотрение механизма процесса массотеплообмена реагирующих частиц с потоком.

В одной книге сравнительно небольшого объема не представляется возможным охватить все результаты многочисленных исследований в этой области, в связи с чем основное внимание сосредоточено на возможно более строгом и полном учете влияния особенностей обтекания на распределение концентраций и температуры и

интенсивность массо- и теплообмена. При этом авторы стремились рассмотреть наиболее типичные задачи, важные с точки зрения практического использования результатов, представить общие методы и подходы к их решению. На отборе материала не могли не отразиться личный опыт и научные интересы авторов, вследствие чего вопросы, связанные с многочисленными экспериментальными исследованиями и численными расчетами, как правило, рассматриваются лишь в плане иллюстрации или дополнения к аналитическим результатам.

Располагая материал по главам, авторы старались соблюсти принцип «от простого к сложному» и в то же время выделить группы задач, сходных по постановкам и методам решения, имея в виду интересы читателей, как впервые. знакомящихся с предметом, так и желающих более полно овладеть современными подходами к решению практических задач.

В первых четырех главах рассмотрен стационарный массо- и теплоперенос к каплям и пузырям (главы 1 и 2) и к твердым частицам (главы 3 и 4) при больших числах Пекле в отсутствие объемных химических реакций при диффузионном режиме химической реакции на межфазной поверхности. При этом сначала рассматриваются частицы простой формы (сфера, цилиндр) в потоке простой структуры. Далее исследуется влияние изменения формы частиц, усложнения структуры потока; взаимодействия частиц между собой. В главе 5 учитывается влияние поверхностной или объемной химической реакции, протекающей с конечной скоростью при больших числах Пекле. Массо- и теплообмену реагирующих частиц с потоком газа (малые числа Пекле) посвящена глава 6. Содержание главы 7 составили нестационарные задачи массо- и теплопереноса.

Авторы благодарны В. А. Альваресу-Суаресу, В. С. Берману, Н. Н. Бобкову, И. А. Викторовой, А. А. Головину, Л. Ю. Ерохину, В. Н. Курдюмову, Л. И. Лесниченко, Р. И. Нигматулину, В. М. Сафраю, Ю. А. Сергееву, оказавшим на разных этапах в той или иной форме большую помощь при подготовке рукописи к изданию.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

(см. скан)