达姆科勒数(Damköhler number,Da)为一无量纲量,用于描述同一系统中化学反应相比其它现象的相对时间尺度,其命名是为纪念德国化学家格哈爾特·達姆科勒(1908–1944)。
根据系统的不同,达姆科勒数有不同的定义。
对于一个n阶反应来说,Da通常定义为:
: Da = k C_0^{\ n-1} t
其物理意义为无量纲反应时间,其中:
- k : 化学动力学常数
- C0 : 初始浓度
- n : 反应阶数
- t : 停留时间/反应时间
对于连续或半连续反应器中,达姆科勒数的通常定义为:
: Da = \dfrac{ \mbox{reaction rate} }{ \mbox{convective mass transport rate} }
或
: Da = \dfrac{ \mbox{characteristic fluid time} }{ \mbox{characteristic chemical reaction time} }
在连续反应器中,Da为
: Da = \frac{k_{c}C_{0}^{n}}{C_0/\tau} = k_{c}C_{0}^{(n-1)}\tau
其中\tau 为残留时间 或 空间时间。
在包含界面传质的反应系统中,达姆科勒数(DaII)的定义为:化学反应速率与传质速率之比,即:
: Da_{\mathrm{II}} = \frac{k C_0^{n-1}}{k_g a}
其中:
- k_g: 总传质系数
- a :界面面积
参考资料
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