ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сухотин, П. П. Станишевский. О природе пассивирующей пленки на никеле в кислых растворах из "Работы по термодинамике и кинетике химических процессов Выпуск 64" Задача о неравновесном течении гетерогенной жидкости рассмотрена в ряде работ 11—3], авторы которых использовали гидродинамические уравнения движения. В настоящей работе эта задача исследована с точки зрения неравновесной термодинамики. Такой подход к исследованию неравновесщлх течений позволяет упростить математическую постановку и численное решение таких задач. [c.22] В данной работе термодинамический метод обобщается на общий случай неравновесных течений двухфазных жидкостей с учетом конечной скорости протекания химических реакций в газовой фазе. [c.23] Систему термодинамических уравнений движения гетерогенной жидкости с зачетом химических реакций можно сформулировать исходя из следующей физической модели двухфазного потока. [c.23] Примем условные обозначения для компонентов потока. Газовую фазу обозначим индексом 1=1, отдельные компоненты конденсированной фазы —индексами г = 2, 3, Каждый индекс означает класс частиц определенного размера. [c.23] Удёльная энтальпия h и дельная энтропия Si газовой фаЗы является известной функцией температуры, давления и химического состава газа. Химический состав газа мы будем задавать с помощью (дс — это отношение весовой доли компонента п к его молекулярному весу). Вес газовой фазы принят за единицу. [c.24] Система уравнений (1) и (2) в общем случае не является замкнутой. Однако в двух случаях адиабатического равновесного и адиабатического замороженного течений она будет замкнутой. При указанных ограничениях мы имеем в любом сечении условие сохранения полных удельных потоков энергии и энтропии, и ряд дополнительных ограничений, которые являются следствием принятых предположений о равновесности или замороженности всех кинетических процессов. [c.24] При замороженном течении химический состав газовой фазы остается постоянным, а температура и скорость частиц равна температуре и скорости газа или остается постоянной. [c.24] Таким образом, мы пришли к следующему важному результату потеря удельного импульса при неравновесном течении двухфазной жидкости пропорциональна изменению удельного потока энтропии. Этот результат справедлив, если возмущения скоростей VI и температур Т малы по сравнению с 0° и 7 . [c.25] Здесь 1г — объемная плотность сил трения между газом и частицами класса /. [c.26] Подстановка (13) и (14) в уравнение (15) после преобразований дает следующую интегральную формулу для определения Д/я. [c.26] При выводе уравнения (16) мы пренебрегли производством энтропии за счет неравновесия химических реакций. Как показывают точные расчеты неравновесных течений, изменение потока энтропии в результате неравновесности химических реакций пренебрежимо мало и по порядку величины равно 0,01% [4]. Уравнения (1), (2) и (16) представляют собой термодинамическое описание исследуемой системы, для замыкания которой необходимо привлечь законы химической кинетики, аэродинамики и теплообмена. [c.27] Как показывают расчеты [1—3], основным источником потери удельного импульса при неравновесном течении двухфазной среды является скоростное отставание фаз. Формула (16) позволяет дать простую оценку верхнего предела потери удельного импульса в результате скоростного отставания. Для этого определим максимум интеграла (17), который, как это видно из подынтегрального выражения, достигается при условии Vi= =0,5 1. Таким образом, при любой форме сопла максимальное приращение удельного потока энтропии за счет скоростного отставания не может превзойти следующего значения (18). [c.27] Полагая весовую долю конденсированной фазы равной 20%, мы из формулы (19) получаем верхний предел для относительной потери удельного импульса равным 2,5%. [c.27] Тетрафторэтилен является одним из важнейших фторорга-нических соединений, используемых как для создания политетрафторэтилена — фторполимера, обладающего исключительными химическими, тепловыми, электрическими и механическими свойствами, так и для получения других фторосодержащих соединений, например, гексафтррпропена и др. Ц. Поэтому в последние годы большой интерес проявляется к созданию новых методов получения тетрафторэтилена, изучению его свойств и поведения при различных температурах. [c.28] Мы использовали одноимпульсную ударную трубу для изучения пиролиза тетрафторэтилена в широком интервале температур 900 3500° К. Описание метода и результатов исследования, а также обсуждение результатов приводятся ниже. [c.28] Одноимпульсная ударная труба впервые описана Гликом f8] для изучения высокотемпературных химических реакций в 1955 г. и в дальнейшем многократно использовалась различными исследователями для изучения механизма и кинетических закономерностей химических реакций [9, 12, 15]. [c.28] Для обеспечения безопасной работы и устранения перемешивания с 1 елием включение клапана для отбора пробы и клапана-заглушки для отделения ударной трубы от вакуум-ного бака производилось автоматически при помощи электро-контактного манометра, размещенного на баке. Когда давление в баке возрастало до определенной величины, происходило замыкание ртутного электроконтактного манометра и включение клапана пробоотборника и клапана-эаглущки (рис. 1). [c.30] Параметры газа за отраженной ударной волной Рь, рассчитывались с учетом зависимости теплоемкости исследуемой смеси газов от температуры по общепринятой методике [9], а в опытах измерялись скорость ударной волны, профиль изменения давления и время реакции. Изменение температуры опыта достигалось путем варьирования отношения давлений в канале и камере. В камере использовалось давление от 80 до 600 мм рт. ст., а в канале 17 и 25 ат. [c.30] В опытах по изучению зависимости состава продуктов пиролиза от температуры давление поддерживалось постоянным в пределах 13,8 0,6 атм, а время — в пределах 3,5 0,5 мсек. Если же целью опыта было выяснение зависимости состава продуктов пиролиза от времени пиролиза, то температура поддерживалась постоянной в пределах 30 град для 1435°К и 60 град для 2200° К. [c.30] Вернуться к основной статье