PEMULUSAN WAKTU DARI PERSAMAAN KONTINUITAS A
TIME-SMOOTHING OF THE EQUATION OF CONTINUITY OF A
Kita mulai dengan persamaan kekontinuan untuk spesies A, yang diasumsikan menghilang melalui reaksi kimia orde-n. Persamaan 19.1-16 kemudian memberikan, dalam koordinat kartesius
Di sini k^mn adalah koefisien laju reaksi untuk reaksi kimia orde-n, dan diasumsikan tidak bergantung pada posisi. Dalam persamaan berikutnya, kita akan mempertimbangkan n = 1 dan n = 2 untuk menekankan perbedaan antara reaksi orde pertama dan yang lebih tinggi. Ketika cA digantikan oleh kita mendapatkan setelah perataan waktu
Perbandingan persamaan ini dengan Persamaan 21.2-1 menunjukkan bahwa persamaan yang telah diratakan terhadap waktu berbeda dengan kemunculan beberapa suku tambahan, yang ditandai dengan garis putus-putus. Suku-suku yang mengandung v_i’ c_A’ menggambarkan transportasi massa turbulen, dan kita menamakannya sebagai F_{Ai}, yaitu komponen i dari vektor fluks molar turbulen. Kita sekarang telah bertemu dengan fluks turbulen ketiga, dan kita dapat merangkum komponennya sebagai berikut:
Semua ini didefinisikan sebagai fluks yang dihitung terhadap kecepatan rata-rata massa. Menarik untuk dicatat bahwa terdapat perbedaan mendasar antara perilaku reaksi kimia dengan orde yang berbeda. Reaksi orde pertama memiliki bentuk yang sama dalam persamaan yang telah diratakan terhadap waktu seperti pada persamaan asli. Sebaliknya, reaksi orde kedua menyumbangkan suku tambahan yang merupakan manifestasi interaksi antara kinetika kimia dan fluktuasi turbulen. Sekarang, kita merangkum ketiga persamaan perubahan yang telah diratakan terhadap waktu untuk aliran turbulen campuran fluida biner isotermal dengan yang konstan:
Di sini dan dipahami bahwa operator D/Dt harus dituliskan dengan kecepatan yang telah diratakan terhadap waktu, di dalamnya.