الملخص
يقدم هذا البحث دراسة نظرية لعملية تبخير البنزين والميثانول بطريقة الحمل الحراري الطبيعي (الحر) من سطح متموج مبلل بالبنزين والميثانول وعند درجة حرارة ثابتة وتركيز ثابت إلى وسط راكد مكون من الهواء الجاف أو مخاليط مختلفة من الهواء النقي ومن بخار البنزين والميثانول ومن البخار المحمص للبنزين وللميثانول.
تم تحوير السطح من متموج إلى مسطح واشتقت المعادلات التفاضلية الجزئية التي تحاكي هذه الظاهرة وحلت هذه المعادلات باستخدام ”نهج الفرق المحدود“. تمت دراسة تأثير سعة الموجة للسطح المتموج على معدل التبخر وكذلك على درجة حرارة الانقلاب. كما تمت دراسة تأثير درجة حرارة وتركيب وسط التبخير على معدل التبخر.
النتائج أثبتت أن تموج الأسطح له تأثير على معدل التبخر حيث يتناقص المعدل بزيادة سعة الموجة ولم يكن لها أي تأثير على درجة الانقلاب. كما أن معدل تبخر البنزين والميثانول يزداد بزيادة درجة حرارة الوسط. معدل التبخر عند استخدام الهواء الجاف أعلى من معدل التبخر عند استخدام البخار المحمص إلى عند درجة حرارة الانقلاب وبعدها يصبح معدل التبخر باستخدام البخار المحمص هو الأعلى.
ABSTRACT
This work presents a theoretical study of the evaporation of two solvents, namely; benzene and methanol, from their wet vertical wavy stationary surfaces in stagnant ambient of pure air, unsaturated mixtures of air and vapors and superheated vapors. The surface is maintained at uniform wall temperature and constant wall concentration. A simple coordinate transformation is employed to transform the complex wavy surface to a flat plate. A marching finite-difference scheme is used for the analysis. The effect of the amplitude of the wavy surface on the evaporation rate and the inversion temperature, as well as the effect of ambient temperature and free stream composition are studied.
The results demonstrate that for wavy surface, the evaporation rate is significantly lower than that for a flat surface under identical conditions. The evaporation rate of the solvent increases by increasing the ambient temperature and it is higher in pure air than that in superheated vapor up to the inversion temperature. Above this temperature the evaporation rate of each solvent is higher in superheated steam than in pure air. The amplitude of the wavy surface has no effect on the inversion temperature.
