теплота трения цилиндры

Термодинамические процессы сжатия и обратного расширения газа протекают с переменными показателями политропы. По своему характеру эти процессы отличаются от адиабатных. На них оказывают влияние стенки цилиндра компрессора, которые нагреваются сжатым газом и теплотой трения. В начале процесса сжатия газ холоднее стенок цилиндра и к нему подводится тепло. На этом участке показатель п политропы сжатия больше показателя к адиабаты. Затем наступает равенство температур сжимаемого газа и стенок цилиндра при этом п=к. И наконец, температура газа становится выше температуры стенок, и тогда начинается отвод тепла от газа, что характеризуется неравен- ством п<к. В начале обратного расширения от газа отводится тепло и показатель т политропы расширения меньше к, затем наступает температурное равновесие газа и стенок, при котором т=к, и далее газ подогревается стенками, что характеризуется неравенством т>к. [c.51]

Теплота трения g зависит не только от конструктивных особенностей конкретного ПК, но и от качества изготовления его рабочих узлов (цилиндра, поршня, клапанов), от физического их состояния (износа), а также от качества и интенсивности подачи смазки. [c.352]

Каучуковая крошка, предварительно отжатая в шнек-прессе (установленном первым по ходу материального потока) до влагосодержания —10%, непрерывно подается в декомпрессионный испаритель, где по мере продвижения непрерывно сжимается. При этом смесь каучука с водой одновременно разогревается за счет теплоты трения и наружного обогрева материального цилиндра. Геометрия шнека выполнена так, что давление материала все время превышает давление паров воды, содержащейся в каучуке, и вода в материале остается поэтому в жидком состоянии. [c.174]

Повышение средней температуры является результатом увеличения теплоты трения в витках шнека, теп.та, выделяющегося в результате сжатия материала в передней части цилиндра и теплоты трения, выделяющейся при продавливании через сопло. [c.338]

В компрессорах в процессе сжатия газа тепло извне специально не подводится. Подогрев вызвал бы увеличение затрат работы на сжатие и перемещение газа. Однако в действительных машинах подогрев газа происходит от тепла, выделяющегося в результате трения. Причем в центробежных и в осевых компрессорах тепло подводится главным образом вследствие газодинамических сопротивлений в проточной части машины. В поршневых и ротационных компрессорах это тепло в основном получается от трения поршневых колец о стенки цилиндров поршневых компрессоров или трения пластин в цилиндрах ротационных пластинчатых компрессоров. Следовательно, площадь диаграммы под линией процесса Г—1—3—3 численно равна теплоте трения, подводимой к газу [c.34]

Для конкретизации высказанных положений можно рассмотреть простой пример изотермического расширения идеального газа. Поместим последний в цилиндр с поршнем, погруженный в термостат достаточно больших размеров. Поршень установится на такой высоте, что его вес точно уравновешивает давление газа. Наложение гири на поршень сожмет газ до нового состояния равновесия и теплота сжатия будет отдана термостату. После снятия гири поршень снова поднимется и газ расширится, отнимая от термостата теплоту, переданную ему при сжатии. Этот процесс не будет, однако, равновесным, так как лишь в последний момент движения поршня его вес будет равен давлению газа. Поэтому он необратим после обратного расширения в термостате окажется некоторый избыток теплоты и газ не вернется точно к первоначальному объему. Вызвано это образованием теплоты трения при движении поршня и другими необратимыми процессами (например переходом теплоты от более нагретого газа к более холодному термостату при сжатии и обратно — при расширении). [c.290]

Процесс перехода полимера в вязкотекучее состояние начинается на входе в зону плавления, когда вследствие теплоты трения и контакта материала с горячей поверхностью появляется слой расплава. Первоначальное появление расплава на поверхности шнека или цилиндра зависит от температуры и скорости скольжения материала, а также от возникающего давления. [c.112]

При выносе зоны трения за пределы рабочего объема цилиндра цилиндры детандеров имеют нижнюю зону, нагретую до температуры порядка 40—60° С. Направление теплообмена с окружающей средой в этой зоне, разумеется, противоположно обычному, часть теплоты трения передается в окружающую среду. Однако, поскольку это обстоятельство отражается на величине Qr (общий теплоприток есть алгебраическая сумма теплопритока к холодной зоне и теплообмена в теплой зоне цилиндра), основное уравнение (72) остается в силе и для машин с вынесенной зоной трения. [c.202]

Средняя скорость поршня, уплотняемого металлическими поршневыми кольцами, принимается от 1,0 до 2,0 м/сек (реже — до 3,0 м/сек) с тем,, чтобы не допускать интенсивного износа колец и чрезмерного разогрева узла трения. С целью уменьшения потери холода за счет теплоты трения в поршневом уплотнении последнее можно вынести за пределы рабочей полости цилиндра, выполняя поршень с теплоизоляционной головкой. При этом появляется дополнительное объемное вредное пространство, что связано с увеличением соответствующей потери холода. Чтобы сократить дополнительное объемное вредное пространство, целесообразно выбирать уменьшенные значения отношения хода поршня к его диаметру S/D, поскольку высота теплоизоляционной головки принимается не менее хода поршня. [c.222]

Рассмотрим связь между теплотой трения и индикаторной мощностью. для уплотнения из поршневых колец. Прежде всего нужно учесть, что поршневое кольцо может частично разгружаться от газовых сил давлением среды (газа, смазки), протекающей в зазоре между кольцом и цилиндром. [c.224]

Во многих случаях для сушки синтетического каучука с исходным влагосодержанием —10% до содержания воды в конечном продукте на уровне 0,5% применяют одно шнековые машины без дегазационного отвода (отверстия) в цилиндре. Температура влажного учука за счет теплоты трения шнека и внешнего обогрева под [c.41]

Успех процесса окрашивания полимера зависит от длины участка экструдера или пластосмесителя, который будет использован для измельчения, распределения и смачивания частиц пигмента. Для этого зона пластикации должна быть по возможности достаточно короткой. Это возможно только тогда, когда энергия, необходимая для пластикации, сообщается продукту с теплотой трения. Для плавления материала в результате внешнего обогрева корпуса потребовалось бы продолжительное время и довольно протяженная длина зоны. Поэтому внешний обогрев цилиндра пластосмесителей имеет лишь вспомогательное, второстепенное значение. [c.235]

Для обратимого проведения фазового перехода необходимо, чтобы система бесконечно медленно и бесконечно малыми порциями получала теплоту от внешней среды или отдавала ее внешней среде. Можно представить себе, например, такой способ. В двухфазную равновесную систему помещен цилиндр с поршнем, который может перемещаться без трения. Под поршнем находится идеальный газ. При бесконечно малом сжатии (или расширении) газа система получает (или отдает) бесконечно малое количество теплоты и бесконечно малое количество вещества изменяет агрегатное состояние. [c.63]

Охлажденный сироп попадает в корпус 13 на сбивальные лопасти 10. Они интенсивно сбивают сироп. Это вызывает быстрое образование большого количества центров кристаллизации. В результате образуются мелкие кристаллы. При этом выделяется скрытая теплота кристаллизации, пропорциональная количеству твердой фазы. Кроме того, выделяется теплота при трении лопастей о сироп и сиропа о стенки цилиндра. Для лучшего отвода теплоты стенка 12 камеры сбивания сделана из меди и окружена чугунной охлаждающей рубашкой И. [c.628]

Допустим, идеальный газ находится в цилиндре с двигающимся поршнем (без трения). Стенки цилиндра хорошо проводят теплоту. Цилиндр с газом помещен в [c.14]

Соотношение абсолютных температур сжатого воздуха в пневмоцилиндре Тд и ресивере Т зависит от условий теплообмена с окружающей средой. При расширении воздуха после дросселя его температура уменьшается по сравнению с величиной Т . Так как последняя обычно соответствует температуре окружающей среды (стенок трубопроводов, цилиндра и атмосферы), то сразу после дросселя возникает процесс передачи теплоты от окружающей среды к рабочей среде пневмопривода. Кроме того, при течении воздуха через дроссель возникает внутреннее тепловыделение из-за трения между частицами и стенками. Ориентируясь на уравнение (1.95) и полагая в общем случае процесс расширения воздуха после дросселя политропическим, можно принять [c.68]

Моторные масла выполняют несколько функций. Прежде всего, как и все смазочные материалы, они уменьшают затраты энергии на преодоление трения и снижают износ трущихся поверхностей, отводят теплоту от нагревающихся деталей, предохраняют их от коррозионного разрушения, очищают поверхности от накапливающихся продуктов загрязнения как органического (различные углеродистые вещества), так и минерального (кварциты, глиноземы, минеральные соли) происхождения. Важной функцией моторного масла является необходимость герметизации сопряж-жения цилиндр-кольцо-поршень. [c.169]

Представим себе, что какая-нибудь жидкость помещена в цилиндр, снабженный невесомым поршнем, двигающимся без трения, и что цилиндр погружен в большой тепловой резервуар, находящийся при температуре кипения жидкости (то обстоятельство, что на самом деле нельзя создать невесомый, лишенный трения поршень, не влияет на выводы, которые можно сделать, рассматривая такой идеализированный процесс). Давление пара жидкости при этой температуре точно равно давлению на поршень с другой стороны (атмосферному), и вся система находится в состоянии равновесия. Если теперь температуру резервуара увеличить на бесконечно малую величину, то давление пара жидкости слегка повысится, и поршень соответственно сместится. Поскольку объем увеличивается, испаряется дополнительное количество жидкости, и давление внутри цилиндра таким образом поддерживается постоянным. Теплота, за счет которой происходит испарение и поддерживается постоянная температура, поступает из теплового резервуара. [c.23]

Наличие капельной влаги в газе неблагоприятно сказывается на работе компрессора, поскольку за счет выделения теплоты сжатия газа и трения происходит испарение капель. Это сопровождается дополнительным повышением степени сжатия в компрессоре вследствие возрастания конечного давления при испарении капель объем рабочего тела резко увеличивается. В результате понижаются Хо и производительность компрессора. Кроме того, испарение капель сопровождается возникновением локальных (в точках испарения капель) термических напряжений на стенках цилиндра — появляется усталость металла, снижается долговечность работы компрессора. Наконец, потребитель по условиям технологии может потребовать удаления капель из газа. Этим целям и служат влагоотделители (сепараторы), выводящие сконденсировавшуюся влагу из газовой системы. Заметим, что одновременно происходит и удаление капель смазочного масла, так что эти сепараторы по существу являются влагомаслоотделителями. [c.344]

Рис. 18. Диаграмма теплового баланса литья под давлением реактопластов дгд — теплота, подводимая к массе в материальном цилиндре — теплота, выделяющаяся при экзотермической реакции — теплота, возникающая за счет трения в сопле и литниковой системе дф — теплота, подводимая к форме.

Для литья реактопластов в основном используют одношнековые машины с вращающимся и аксиально перемещающимся червяком. Тепловой режим в цилиндре с учетом теплоты, выделяемой от внутреннего трения, должен обеспечивать необходимую степень расплавления материала. В начале цилиндра материал подогревают до температуры 323—353 К для некоторого снижения вязкости и облегчения его продвижения вдоль цилиндра. На выходе из цилиндра материал должен быть равномерно прогрет до вязкотекучего состояния (353—363 К), а перед поступлением в форму — до 358—368 К- Температуру, заданную по зонам цилиндра, необходимо поддерживать с большой точностью. В случае превышения заданной температуры реактопласт может затвердеть в цилиндре и в сопле, и тогда впрыск материала в форму будет невозможен. Если же температура в цилиндре ниже заданной, реактопласт не перейдет в вязкотекучее состояние, и впрыск его в форму также будет невозможен. [c.146]

Полимерный материал, поступающий из бункера 2 (рис. 108) в виде гранул или порошка, захватывается червяком 4, перемешивается, продвигается в цилиндре 8 и выдавливается последовательно через сетку 5, решетку 6 и профилирующее отверстие оформляющей головки 7. Материал нагревается и расплавляется от нагревателей 3 и под действием теплоты, возникающей при трении в процессе работы червяка, приводимого от электродвигателя 9 через вариатор или редуктор I0 и передачу 1. [c.156]

В основном на червячных прессах теплота, необходимая для получения расплава, передается теплоотдачей от внутренней поверхности обогреваемого цилиндра. Но так как полимеры имеют низкую теплопроводность, такой способ передачи теплоты требует длительного пребывания (обычно несколько минут) материала в прессе. Повышение разности температур между цилиндром и холодным полимером улучшает теплообмен, но вызывает опасность термической деструкции полимера. Поэтому желательно нагревать полимеры более равномерно и за короткое время, используя, например, механическую энергию трения. [c.191]

Другой тип экструдера (рис. 3.18) для переработки смешанных отходов имеет короткий шнек длиной 5 0с трехзаходной нарезкой. Конец шнека срезан перпендикулярно его оси. Ровная лобовая поверхность вращается относительно неподвижной плоскости основания цилиндра. В пространстве между этими плоскостями возникает зона сдвиговых нагрузок, диспергирующее действие которой сравнимо с действием дискового пластикатора. Поступающая масса под давлением, возникающим в каналах шнека, и вследствие трения о стенки цилиндра уплотняется. Переход в пластичное состояние происходит в пространстве между лобовой поверхностью шнека и корпусом цилиндра в результате интенсивных сдвиговых усилий и выделяющейся при этом теплоты рассеяния. [c.202]

Найдем величину коэфициента полезного действия Ч одного какого-нибудь обратимого цикла. Выбор последнего, как будет дальше показано, безразличен. Обычно рассматривают цикл Карно ( 236), ввиду его сходства с теми циклами, которые совершают тепловые машины, применяемые в технике. Мы, однако, можем рассмотреть более простой цикл, осуществляемый одним молем идеального газа, наполняющим цилиндр с поршнем. Нагреватель имеет температуру Т + с1Т и холодильник—температуру Т. Оба они настолько велики, что их температуры не изменяются от отбирания от них или отдачи им теплоты в течение одного цикла. Поршень двигается без трения и все части цикла ведутся обратимым путем. [c.294]

Утечка воздуха через уплотнение поршня детандера также уменьшает холодопроизводительность. Вредное пространство снижает холодопроизводительность, так как при впуске воздух сжимает оставшийся во вредном пространстве газ, который при этом нагревается и температура газа в начальной точке диаграммы поднимается выше температуры впускаемого воздуха. Приток теплоты через стенки цилиндра и от трения повышает температуру воздуха в конце расширения. [c.336]

Непосредственными предшественниками Джоуля являются Румфорд и Дэви. Хорошо известны наблюдения Румфорда (1798 г.) над выделением большого количества теплоты при сверлении орудийного ствола и при трении тупого сверла о дно полого металлического цилиндра. В первом опыте образовалось много металлической стружки, во втором — немного металлической пыли. [c.106]

Когда мы, обладая современными знаниями, читаем работы Дэви и его современников, нам кажется, что этим физикам оставалось сделать всего лишь один шаг для создания термодинамики. В действительности они были очень далеки от этого. Им не хватало одной идеи. Они должны были ввести в физику вместо представления о молекулярном движении понятие о механической работе . Она является экспериментально измеряемой величиной [26]. Но замысел опытов Румфорда был правильным и при надлежащей постановке опытов давал возможность измерить количества работы и теплоты в круговом процессе, т. е. получить все данные, необходимые для вычисления механического эквивалента теплоты. Так, трение тупого сверла о дно металлического цилиндра надо было осуществить не силой двух лошадей, как в опыте Румфорда, а, например, опускающимся грузом. Надо было обеспечить адиабатичность водяного калориметра, в котором находился металлический цилиндр. Но после опытов Румфорда и Дэви прошло почти пятьдесят лет, прежде чем Джоуль все это выполнил. [c.107]

Если для испарения летучих компонентов нельзя обеспечить достаточного количества тепла за счет превращения энергии привода в теплоту трения, то эффективные (полезные) теплообмеиные поверхности материального цилиндра (корпуса) машины и внутрен-Вего отверстия шпека обычных машин часто оказываются недоста- чными. Поэтому были созданы полые шнеки, винтовые гребни воторых также могут использоваться непосредственно в качестве Поверхностей теплообмена. Такие машины с полыми шнеками были Разработаны в 1953 г. И. Д. Кристианом — сотрудником фирмы [c.37]

Процессы теплообмена в шнековых пластикаторах. Подвод энергии путем внешнего обогрева корпуса (материального цилиндра) и шнека имеет для процессов смешения и гомогенизации, проводимых в пластикаторах, второстепенное значение, поскольку подавляющая часть энергии, необходимая для расплавления (пластикацЕи) перемешиваемого материала, обеспечивается путем перехода мощности двигателя привода в теплоту трения. Это наиболее быстрый и равномерный способ повышения температуры, так как теплозая энергия образуется непосредственно в обрабатываемом материале . Во многих случаях внешний обогрев требуется только при пуске пластикатора в работу или для компенсации тепловых потерь от по лучения. [c.86]

Совершенно очевидно, что в некоторых точках цилиндра имеется местный перегрев. Поэтому были предприняты обширные исследования с целью установления оптимальной вязкости новых марок грилона, применяемых для производства пленок. Такие материалы обладают достаточно высокой вязкостью, чтобы удовлетворять большинству требований, возникающих при переработке, а пластицирующая способность машины снижается при этом в допустимых пределах. Следовательно, возникающая теплота трения (эффект сдвига) поддерживается на таком уровне, который предотвращает какую-либо порчу материала, а вместе с тем эта теплота достаточна, чтобы компенсировать умень- [c.124]

В высокооборотных компрессорах интенсивное охлаждение цилиндров еще более существенно. С повышением числа оборотов возрастает количество тепла, выделяющегося в результате трения поршневых колец о цилиндр. В компрессорах с большим числом оборотов вала, как показали опыты Б. Л. Цырлина во ВНИХИ, действительный процесс сжатия характеризуется показателем политропы несколько большим, чем адиабатический. Интенсифицируя охлаждение цилиндров, Б. Л. Цырлин получил более высокое значение действительного холодильного К0э4х )ициента. В высокооборотных компрессорах большое выделение теплоты трения несколько уменьшает влияние охлаждения цилиндров на процесс сжатия, поэтому без интенсификации охлаждения необратимые потери процесса сжатия в этом случае становятся большими. [c.144]

При измерениях и расчетах теплоты или работы фактически определяется количество энергии, поглощаемой или отдаваемой системой. Например, при компрнмировании газа можно определить количество лошадиных сил, вырабатываемых двигателем, которые передаются цилиндрам компрессора для совершения работы над газом. Количество энергии, содержащееся в каждом последующем звене общей цепи, меньше, чем в предыдущем, так как часть ее расходуется на преодоление трения и др. [c.105]

Уравнение (VI.1) представляет собой математическое выражение первого начала термодинамики — закона сохранения энергии. Для наглядного представления физического смысла работы против внешних сил рассмотрим систему, представляющую собой газ, заключенный в цилиндр, который отделен от внешней среды перемещающимся без трения поршнем (рис. 69). Если поршень закреплен неподвижно [V = onst), то сообщенная системе теплота полностью идет на увеличение запаса внутренней энергии [c.123]

ОТ расположенных снаружи цилиндра нагревателей й теплоты внутреннего трения в материале. При плавлении объем полимера уменьшается. Соответственно в этой зоне уменьшается глубина канала червяка. В последней зоне — дозирующей — весь винтовой канал червяка заполнен расплавом. Б винтовом канале червяка в этой зоне выделяют четыре потока расплава прямой (вынужденный), направленный к формующей головке, обратный — уменьшение прямого потока вследствие сопротивления головки и стенок цилиндра, циркуляционный — в плоскости, перпендикулярной оси винтового канала, и поток утечки — в зазоре между червяком и внутренней поверхностью цилиндра, направленный к загрузочному бункеру. Производительность экструдера определяют прямой и обратный потоки. Циркуляционный поток не влияет на производительность, а поток утечки обычно настолько мал, что им часто пренебрегают при расчетах. Соотношение длин зон червяка определяется характером перерабатываемого материала Для переработки аморфных термопластов, плавящихся в широком интервале температур, применяют червяки с длинной зоной сжатия, для кристаллизующихся полимеров —с короткой зоной сжатия (длиной около одного диаметра), а для переработки нетермостойких материалов, например поливинилхлорида,— червяки без зоны сжатия, с постепенным уменьшением глубины канала, чтобы избежать paз ioжeния полимера за счет тепловыделения в зоне сжатия,. Для перемещения материала внутри цилиндра нужно, чтобы коэффициент трения о поверхность червяка был меньше, чем о стенку цилиндра, так как иначе полимерный расплав будет только вращаться с червяком без перемещения в осевом направлении. Чтобы снизить коэффициент трения, червяк охлаждают, подавая воду внутрь полости в его сердечнике. При перемещении расплава внутри цилиндра часть механической энергии переходит в тепловую, тепловыделение увеличивается с повышением частоты вращения червяка. В машинах с быстроходными червяками (частота вращения более 2,5 об/с) тепловыделение настолько велико, что при установившемся режиме работы отпадает надобность в наружном обогреве (адиабатические экструдеры). [c.276]

Когда работа превращается в теплоту, то результатом этого превращения может быть изменение состояния лишь теплоизлучающего тела (например, нагревание трением) и, следовательно, работа полностью превращается в теплоту, т. е, А q (стрелка указывает направление процесса). Когда же теплота превращается в работу, то происходит изменение состояния по меньшей мере двух тел теплоотдающего и теплополучающего. В самом деле, чтобы преобразовать теплоту в работу, надо взять рабочее тело, например газ в цилиндре с поршнем, и подводить к этому газу тепло. Газ при этом будет расширяться и совершать работу против внешних сил. Если теплота подводится к газу так, что его температура не меняется, т. е. газ расширяется изотермически, то все подведенное к газу тепло полностью превращается в работу (см. [c.82]

При изменении объема системы на величину dF при постоянном давлении Р производится работа, равная PdV. Уравнение для идеального газа РУ = пНТ. Рассмотрим, к чему приведет повышение температуры dT образца газа в цилиндре с подвижным поршнем при условии, что давление остается постоянным. Количество произведенной работы (в предположении отсутствия трения) равно PdV. Дифференцируя уравнение для идеального газа, находим, что PdV = nRdT (при постоянном Р). Количество работы, произведенное при расширении газа, равно nRdT. Соответствуюш,ее количество теплоты берется из окружаюш,ей среды в дополнение к энергии, которая повышает внутреннюю энергию данного газа, когда он нагревается при постоянном давлении. Отсюда следует, что теплоемкость при постоянном давлении Ср ъ расчете на один моль газа больше, чем теплоемкость при постоянном объеме Су, на величину Л, равную 8,3146 Дж-град- -моль" . [c.293]

Горячая экструзия. В наиболее распространенных методах экстр узнн изделий из цветных сплавов оправку устана,влпва10т у выходного отверстия нагреваемой стальной цилиндрической трубы контейнера. Заготовке придают форму цилиндра, диаметр которого должен быть примерно равен диаметру трубы, насколько это практически возможно. Гидравлический нагружатель передает давление на горячую заготовку, в результате чего она продавливается через контейнер и приобретает форму его отверстия. Значительная часть энергии, передаваемой гидравлическим нагружателем, расходуется на преодоление трения и преобразуется в теплоту. Остальная часть энергии идет на деформацию заготовки, т. е. на придание ей нужной формы. Для получения полых изделий используют полые заготовки. В этом случае у торца заготовки против отверстия устанавливают соответствующею оправку. Последние изготавливают из вольфрама, низколегированных сталей, стеллитов, цементированных карбидов и других подходящих материалов. Во время экструзии наибольшая дефорл1ация металла происходит вдоль оси заготовки. Вследствие ограничивающего действия поверхности контейнера и трения между изогнутой поверхностью заготовки и его стенкой наружные части заготовки в большей мере сопротивляются деформации. В нагретой заготовке создаются напряжения, которые по мере уменьшения ее длины увеличиваются. [c.169]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология