3.2. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ПЕРЕНОСА СУБСТАНЦИЙ
Поток субстанции, вызванный стремлением системы к термо-динамическому равновесию (молекулярный перенос), определяется хаотическими перемещениями молекул среды, переносящих массу, энергию и импульс и тем самым усредняющих потенциал в рас-сматриваемом объеме. Молекулярный перенос является опреде¬ляющим в неподвижных средах и в ламинарно движущихся потоках и описывается следующими известными линейными градиентными захонами.
Для переноса массы—первым законом Фика:
?мС=-DgradC, (3.14) где D-коэффициент молекулярной диффузии, м2/с
Для переноса энергии (теплоты)-законом Фурье:
?н,= -XgratU (3.15) где Х-коэффициент теплопроводности.
Перепишем уравнение (3.15) с учетом уравнения (3.12):
grad (сf ip)/{c? р) = - agrad (Ср fp), (3.16)
где а = A,/fcpp)-коэффициент температуропроводности, м^/с.
Для переноса импульса (с учетом закона внутреннего трения Ньютона):
~Чы. w = - И grad w. (ЗЛ 7)
пишем уравнение (3.17) с учетом уравнения (3.13):
?и« = -ugjrad(pi?)/p = -vgrad(p>v). (3 18)
Как видно из приведенных законов, выражающих плотность потока необратимого переноса массы, энергии и импульса в газах и капельных жидкостях, все они описываются аналогичными урав¬нениями. Это связано со сходством физических явлений, лежащих в основе переноса.