Данный случай представляет практический интерес при рас­смотрения систем как с циркулирующим электролитом, где постоян­ство температуры я концентрации обеспечивается за счет циркуля­ция электролита, так и с раздельным электролитом при умеренных плотностях тока, когда градиентами температур я концентраций электролита можно пренебречь. Для рассматриваемого случая си­стема дифференциальных уравненяй существенно упростится. Для удобства в данном случае уравнения запишем не для концентрацяй паров воды, а для влагосодержаиий.

Уравнение теплового баланса для водорода примет вид

dx (Qm, :сріТl) = “т® 2 7) "Ь (^2 Xt) Cp н2о Ti 1

где Qm(jc) = (Q“H,—£нг5х) (! + -'’О — массовый расход водорода; Q“ = QJ* + C[m Hj; X — относительное массовое содержание

воды в потоке водорода; Кх — коэффициент массоотдачи, отнесен­ный к разности влагосодержаиий,

а — постоянный коэффициент; Хэ — влагосодержание при туре электрода. ;,л

Уравнение материального баланса имеет вид

ИЛИ

ШГ [ (Qm, н, - /н2йх) Х = Кх(Х9- X) 3.

Ch;-q:,h,

«"н.-гн.»*

Предельное значение влагосодержания ХпРед, к которому стре­мятся влагосодержаняе пароводородной смеси, определяется выра­жением

Кх~8*н,

Обычно расход водорода в СУВ значительно превышает расход водорода, идущего на реакцию. Следовательно, с точностью, доста­точной дли инженерных расчетов, можно расходом на реакцию пре­небречь, тогда выражение (5.14) примет вид

(5.15)

Среднее по длине электрода количество воды, удаляемой с по­верхности электрода, должно равнятьси количеству образующейся воды, т. е.

I

~Y~ ^ (Хэ X)dx — g*H2o - ' ;v. ,

о

После преобразований потушм, что количество воды, удаляемой из ТЭ, Qm% Нао=£2т, н3(л'вых— ХВ!) пропорционально расходу цирку­лирующего водорода и разности влагосодержаиий на выходе и вхо­де в ТЭ. Температуру пароводородной смеси при известной темпе­ратуре поверхности электрода можно определить из уравнения (5.10). Когда можно не учитывать расход водорода, потребляемого

на реакцию, т. е. Q“ н„ = ®т, н, —const, температура смеся опре­

деляется выражением Л (х) = ■

(5.16)

— (1 + -^вх)

Мы рассмотрели процесс тепломассообмена в ТЭ при испарении воды в вынужденный поток водорода. Однако для построения си­стемы удаления воды, как указывалось выше, необходимо исследо­вать процессы массопереноса, протекающие между ТЭ и агрегатами СУВ, и установить взаимосвязь основных параметров СУВ.