Second law analysis of combined heat and mass transfer phenomenaAnalyse selon la seconde loi des phenomenes couples de transfert de chaleur et de masseAnalyse des gekoppelten wärme- und stoffübergangs mit hilfe der entropieПpимeнeниe втopoгo зaкoнa тepмoдинaмики для aнaлизa явлeний coвмecтнoгo тeплo- и мaccoпэpeнoca

https://doi.org/10.1016/0017-9310(91)90235-7Get rights and content

Abstract

Expressions are derived for entropy generation due to heat and mass transfer processes in a multi-component fluid. These show that the entropy generation due to the coupling effect between heat and mass transfer has been calculated incorrectly in recent publications. This contribution is zero unless the thermal diffusion and diffusion-thenno effects are explicitly included in the theory. Restrictions on the applicability of expressions used recently for entropy generation due to mass transfer are identified. An ideal binary fluid is used to illustrate the analysis in the limit where the pressure gradient is small in the direction of the diffusion flux.

Résumé

On dérive des expressions pour la création d'entropie due aux mécanismes de transfert de chaleur et de masse dans un fluide à plusieurs composants. Elles montrent que la création d'entropie a été calculée de faon incorrecte dans des publications récentes. Cette contribution est nulle bien que soient inclus les effets de la diffusion thermique. On identifie des restrictions à l'applicabilité des expressions utilisées récemment pour la création d'entropie due au transfert de masse. Un fluide binaire idéal est considéré pour illustrer l'analyse dans la limite o le gradient de pression est faible dans la direction du flux diffusionnel.

Zusammenfassung

Für die Entropieerzeugung bei Vorgängen mit Wärme- und Stofftransport in Mehr-stoff-Fluiden werden Gleichungen abgeleitet. Diese zeigen, daβ die Entropieerzeugung bei gekoppeltem Wärme- und Stofftransport in den kürzlich veröffentlichten Arbeiten aufgrund des Kopplungseffektes falsch berechnet wurde. Dieser Beitrag tritt nur dann in Erscheinung, wenn die thermische Diffusion und die Kopplungseffekte explizit in die theoretische Beschreibung einbezogen werden. Die Einschränkungen bei der Anwendbarkeit der kürzlich veröffentlichten Beziehungen für die Entropieerzeugung bei Stofi-transport werden dargelegt. Ein ideales Zweistongemisch wird verwendet, um die Analyse für den Fall zu veranschaulichen, bei dem der Druckgradient in Richtung des Diffsionsstroms klein ist.

Реферат

вывeдeны выpaжeния для пpoизвoдcтвa энтpoпии, вызвaннoгo пpoцeccaми тeплo- и мaccoпepeнoca в мпoгoкoмпoнeнтнoй жилкocти. Пoлykhcy;eнныe выpaжeния пoкaзывaют, khcy;тo в пpeдыдyщич пyбликaцияч пpoiзвoдcтвo энтpoпии зa ckhcy;eт взaимocвязaннoгo тeплo- и мaccoпepeнoca pacckhcy;итaнo нeвepнo. Этoт вклaд paвeн нyлю, ecли тepмoдиффyзия и диффyзиoнный тepмoэффeкт нe ykhcy;итывaютcя в явнoй фopмe. ycтaнoвлeны пpeлeлы пpимeнимocти выpaжeний, иcпoльзyeмыч paнee для oпpeдeлeния пpoизвoдcтвa энтpoпии зa ckhcy;eт мaccoпepeнoca. aнaлиз иллюcтpиpyeтcя нa пpимepe идeaльнoй бинapнoi жидкocти в cлykhcy;ae мaлoгo гpaдиeнтa дaвлeния в нaпpaвлeнии диффyзиoннoгo пoтoкa.

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