Свойства газов, влияние переменности

I. Переменные физические свойства. Эксперименты, проведенные различными авторами [8—10] с воздухом, водородом и гелием при температурных факторах (отношениях среднемассовой температуры к температуре стенки) 0,5<Т(,/Тад<2,0, показали, что для газов влияние радиального изменения свойств па коэффициент теплоотдачи не превышает 10%. [c.235]

Сравнение с экспериментальными данными. 1. Гладкие прямые трубы. На рисунках, приведенных ниже, показаны результаты проведенного в [14] сравнения экспериментальных данных с Ыи, рассчитанными по (41), в котором учтено влияние переменных физических свойств теплоносителей с помощью коэффициентов (50) — (52). На рис. 6, 7 представлены данные по теплоотдаче для различных газов. [c.237]

В последующих разделах будет описана общая постановка задачи определения влияния переменности теплофизических свойств для ламинарных течений. Поскольку для этих течений применим метод автомодельности, будут приведены результаты для естественной конвекции около вертикальной изотермической поверхности. На основании данных различных исследований будет рассмотрено влияние переменности свойств для газов при ламинарном режиме течения. Кроме того, будет приведена сводка результатов для турбулентного режима течения. В заключение заметим, что имеется довольно ограниченное количество исследований, посвященных анализу влияния переменности теплофизических свойств для течений с учетом выталкивающей силы. [c.476]

ВЛИЯНИЕ ПЕРЕМЕННОСТИ СВОЙСТВ ГАЗОВ [c.478]

Опубликованы результаты нескольких исследований влияния переменности свойств идеальных и реальных газов. Вначале будут рассмотрены аналитические исследования ламинарных течений. В конце этого раздела будут обсуждены экспериментальные данные для турбулентных течений. Одно из первых исследований для воздуха было выполнено методом возмущений в работе [13]. Полученное решение применимо при малых значениях параметра возмущения е = (Го — Тоо)/Т , где Т — абсолютная температура. Позднее этот анализ был обобщен до значений е = 2 и 4 [14]. [c.478]

В работе [9] проведено экспериментальное исследование влияния переменности теплофизических свойств при наличии вдува на стенке. На поверхности, расположенной в воздухе, осуществлялся вдув различных газов. Было установлено, что наиболее сильное влияние переменности свойств наблюдается для гелия и водорода. [c.482]

В работе [31] проведен анализ влияния переменности свойств на теплообмен не только для газов, но и для ртути, и сделан вывод, что решение для жидкости с постоянными свойствами дает достаточно точные результаты, если все теплофизические свойства рассчитывать при определяющей температуре [c.493]

Для расчета аппаратов со взвешенным слоем необходимы расчетные уравнения, устанавливающие зависимость между физическими свойствами газа и твердых частиц, скоростью газа Шф и порозностью слоя е. Такие эмпирические уравнения представляют в виде зависимостей между обобщенными безразмерными переменными, так называемыми критериями подобия, которые включают все физические величины, оказывающие влияние на рассматриваемый процесс. [c.86]

Информация об эффектах, связанных с влиянием переменных физических свойств на массопередачу, в литературе весьма незначительна. Из общих физических соображений следует, что такие эффекты должны по-разному сказываться на процессах массопереноса, протекающих в изотермических условиях, и на тепловых процессах в чистых жидкостях и газах, поскольку в упомянутых типах процессов играют роль существенно различные физические свойства. Кроме того, свойства, определяющие кинетику изотермической массопередачи, зависят в основном только от концентрации переносимых компонентов, тогда как теплофизические свойства чистых жидкостей и газов определяются лишь температурой. [c.578]

Утечка жидкости в общем зависит [234, 297, 448] от многих переменных скоростей газа в полном сечении аппарата Шр и отверстиях решетки высоты исходного слоя жидкости кд, диаметра отверстия о и его формы, свободного сечения решетки 8 , толщины решетки б, физических свойств жидкости и газа и др. Существенно [13, 247, 248], что на величину утечки в противоточных аппаратах оказывает влияние высота пены Н (рис. 1.28). В перекрестноточных аппаратах зависимость утечки жидкости от перечисленных параметров сама по себе достаточно сложна. Кроме того, перекрестный ток газовой и жидкой фаз еще больше усложняет это явление по сравне- [c.78]

Применение методики к расчету на вычислительной машине. Предшествующий анализ был разработан частично из-за необходимости параметрического представления основных соотношений, чтобы исследовать влияние многих переменных на размер и стоимость парогенераторов для охлаждаемых газом реакторов [27 . В результате на базе такого анализа была составлена соответствующая программа для расчета на вычислительной машине. Рассчитанные на машине данные приведены на рис. 12.9 для труб диаметром 12,7 19,1 25,4 и 31,7 мм. Отметим, что длина труб, полученная при расчетах на машине, меньше соответствующих значений (см. табл. 12.5), полученных при ручных расчетах. Это связано с тем, что расчеты иа машине были более точными, поскольку вся труба разбивалась на множество коротких участков, и для расчета местных коэффициентов теплопередачи использовались местные значения температуры. При ручных расчетах труба разделялась только на три участка подогреватель, зона испарения и перегреватель. В зоне перегрева, особенно вблизи входа, физические свойства пара очень резко меняются с температурой. При учете повышенных значений коэффициента теплопередачи вблизи входа в пароперегреватель расчеты на машине дают меньшую длину труб. Заметим также, что графики на рис. 12.9 представляют собой почти [c.242]

Описание свойств жидкости через уравнение состояния, как это было в случае газов, нецелесообразно. Это уравнение, если бы его удалось выразить единой математической формулой, было бы исключительно громоздким и неудобным для использования настолько сложна структура жидкости. Кроме того, значительное влияние на свойства жидкости оказывают тела, с которыми она контактирует. В связи с этим свойства жидкости принято описывать относительно простыми формулами, содержащими ограниченное число переменных, характеризующих рассматриваемую жидкость во взаимодействии с определенным телом газом, несмешивающейся жидкостью и т. п. Так, зависимость давления жидкости, находящейся в равновесии с собственным паром, от ее температуры описывается графиками или таблицами (см. Приложения 1.2 п 1.3 я //, диагр. 2 и 3). По этим данным можно определять температуру кипения жидкости при заданном давлении и ее испаряемость при данной температуре. [c.32]

Существенное влияние на коррозионную устойчивость используемых в кораблестроении алюминиевых сплавов оказывает метод их сварки при изготовлении конструкций. Свойства алюминия определяют характерные особенности сварки алюминиевых сплавов по сравнению со сталью или другими металлами. Среди применяемых в кораблестроении методов сварки больше всего известна сварка з среде защитных газов (аргона, гелия или их смеси) с неплавкими (вольфрамовыми) или плавкими электродами. Аргонно-дуговую сварку с вольфрамовыми электродами осуществляют с помощью переменного тока. [c.126]

С целью изучения влияния основных параметров на конверсию газа уравнения (10.1), (10.2), (10.7) и (10.11) были численно решены на компьютере с учетом указанных выше гидродинамических соотношений. Переменные фонтанирования для этих расчетов были выбраны по возможности близкими к условиям, для которых определены гидродинамические параметры, т. е. диаметр реакторов 15 и 61 см, угол раствора конуса 60°, катализатор того же размера и плотности, что и пшеница, и пары с теми же свойствами, как и воздух, при комнатной температуре. Выбор интервала fey был продиктован желанием выявить ясную картину влияния условий фонтанирования на конверсию газа, хотя используемые величины были близки к тем, о которых сообщалось для промышленных процессов [110]. Результаты расчета графически представлены на рис. 10.2—10.6. За исключением рис. 10.6 они не вызывают удивления и проливают некоторый свет на интересные характеристики реактора с фонтанирующим слоем катализатора, которые обсуждаются ниже. [c.175]

Несколько опережая то, о чем будет говориться в разд. 1.3, давайте попытаемся уловить суть соотнощений между свойствами и состоянием газа. Если пренебречь влиянием внешних полей, то состояние газа определяется его давлением и объемом. Эти две характеристики состояния газа однозначно связаны с температурой таким образом, что состояние газа обусловлено любыми двумя из трех его свойств Р, V н Т. Иначе говоря, из этих трех переменных независимыми являются только две. Математически мы можем записывать это в форме [c.26]

Спэрроу и Грегг [31] рассматривали влияние переменности теплофизических свойств жидкости на характеристики свободноконвективного течения около вертикальной изотермической пластины. Цель исследования заключалась в нахождении подходящей определяющей температуры tr, чтобы решения для жидкостей с постоянными свойствами можно было применять для расчета характеристик течения жидкостей с переменными свойствами, если теплофизические свойства рассчитаны при этой определяющей температуре. Было рассмотрено пять моделей газов с переменными теплофизическими свойствами (табл. 8.3.1). Все они подчиняются уравнению состояния идеального газа [c.478]

Большие трудности встречаются при анализе влияния переменности свойств на течение около вертикальной поверхности лри постоянной плотности теплового потока, поскольку температура стенки изменяется в направлении течения. По этой причине сложно применить преобразование подобия. Анализ можно выполнить с помощью конечно-разностного или интегрального метода. В работе [17] применялся интегральный метод и были получены решения для углекислого газа вблизи псевдокритиче-ской точки. [c.482]

Атомы, входящие в состав обычных (неблагородных) газов, находящихся при низких давлениях, легко можно возбудить при помощи электрического разряда. В одном из типов разрядной трубки к центральному изолированному электроду и внешней трубке — стенке сосуда, в котором находится газ, прикладывается переменное напряжение высокой частоты. Под влиянием этого электрического высокочастотного поля свободные электроны, находящиеся среди молекул газа, приобретают энергию, достаточную для ионизации молекул. При этом освобождаются новые электроны, и процесс ионизации нарастает лавинообразно. Это приводит к электрическому пробою — нарушению изолирующих свойств газа — и образованию светящегося разряда. Если частота переменного поля не-слишком велика, процесс пробоя в основных чертах такой же, как в разрядах постоянноро тока, за тем исключением, что наличие переменного поля приводит к образованию несколько более простого спектра поскольку разряд фактически не соприкасается с поверхностью металлических проводников, спектр не содержит линий, связанных с атомами вещества электродов. [c.93]

Предварительные работы по определению количества примесей в газах путем измерения их влияния на газовый разряд были проведены Клаком [1], который определял давление паров воды в отпаянных разрядных трубках, наблюдая изменение потенциала разряда газа с изменением концентрации паров воды. Харлей и Преториус [2] изучали зависимость между напряжением при тлеющем разряде и концентрацией примесного газа. В их детекторе, который представлял собой одно плечо схемы моста Уитстона, использовалось напряжение постоянного тока для создания ионизации газа при давлениях в несколько миллиметров ртутного столба. Подобные опыты были проведены Райсом и Брайсом [3], которые в качестве детектора применяли усовершенствованный ионизационный манометр. Ловелок и др. [4—7] описали детектор, состоящий из небольшой ионизационной камеры, содержащей источник -излучения для ионизации газа. Питкетли [8], используя генератор пилообразных импульсов постоянного и переменного тока в диапазоне радиочастот для ионизации газа, провел различные опыты, применяя в качестве детектора усовершенствованную неоновую лампу. Он также исследовал выпрямляющие свойства газа при тлеющем разряде в отношении возможной утилизации этого свойства в детектирующем приспособлении. [c.110]

Наиболее важным в результатах Блевиса является влияние переменных свойств воздуха ((прежде всего его проводимости) на различные аэродинамические характеристики. Им обнаружено любопытное явление гистерезиса, заключающееся в том, что при определенных температурных уровнях в пограничном слое на1блюдается многозначность зависимости теплообмена и трения на стенке от приложенного магнитного поля (см., например, рис. 17). Это является следствием специфики зависимости электрической проводимости газа от его эятальции. Подробнее мы познакомимся с этим явлением в разделе V, Б, 2. [c.46]

Фей и Риддел [Л. 20] представили очень полное теоретическое исследование теплоотдачи диссоциированного воздуха на коническом носке высокоскоростной ракеты. Они рассмотрели эффекты гетерогенной и гомогенной рекомбинаций, аэродинамики ламинарного пограничного слоя при переменных свойствах и влияние числа Льюиса, не равного единице. Дифференциальные уравнения интегрировались численно для ряда различных условий. Выводы Фэя и Риддела для числа Льюиса, равного единице, включают следующие положения теплоотдача главным образом зависит от разности между энтальпиями газа в состояниях G и S следовательно, несущественно, устанавливается ли равновесие в состоянии 5 каталитической реакцией на поверхности или реакции в газовой фазе отклонение от равновесия в состоянии S в результате недостаточной скорости химической реакции приводит к уменьшению теплоотдачи. Некоторые из этих выводов подтверждены экспериментально Роузом и Штарком [Л. 43] и затем другими исследователями. [c.185]

Определение величины поверхности контакта, фаз в барботажном вибрационном аппарате проведено в работе [93]. Исследовалось влияние на величину поверхности контакта фаз скоростей газа и жидкости, частоты и амплитуды вибраций, расстояния между тарелками, свободного сечения тарелок, размера отверстий в. тарел- ках и физических свойств газа и жидкости. Пределы изменения переменных параметров и физические свойства исследованных систем приведены в табл. 2 и 3. Измерения проведены в аппарате из силикатного стекла диаметром 0,08 м методом деполяризации света. [c.92]

В колонне с двумя тарелками (верхняя тарелка служила для улавливания уноса) было исследовано жспериментально [ ] влияние на критическую скорость газа основных переменных расхода и физических свойств жидкости, диаметра тарелки, диаметра и шага отверстий, расстояния ме-неду тарелками и высоты сливного порога. На основе визуальных наблюдений и предварительного изучения полученных экспериментальных данных рассматривается следующая приближенная упрощенная модель инжекционного реншма и усло- [c.32]

Влияние инертной компоненты в газовой фазе на испарение и конденсацию капли. Рассмотрим влияние неоднокомпонентно-сти газовой фазы или присутствия инертной компоненты на-квазистационарный тепло- и массообмен с капле при упрощающем допущении о весущественности влияния переменности состава и температуры газа на его теплофизические свойства, т. е. [c.235]

Морская вода является сложный, тонко сбалансированным раствором многочисленных солей, содержащим также живые организмы, взвешенный ил, растворенные газы и разлагающуюся органику. Поэтому индивидуальное влияние каждого пз перечисленных факторов на коррозионные свойства морской воды выделить не так просто, как в случае простого со,1евого раствора. Взаимосвязь многих переменных, определяющих свойства морской воды как коррозионной среды, приводит к тому, что изменение одного пз параметров может влиять на относп-тельные величины других. [c.19]

В полидисперсных эмульсиях подъем относительно более крупных частиц может тормозиться более мелкими или ускоряться при их слипании. Причем коагуляция и коалесценция играют решающую роль в ускорении процесса расслаивания эмульсии. Например, в эмульсиях типа жидкость — жидкость коагуляция частиц дисперсной фазы приводит к удивительным на первый взгляд результатам сливки молока относительно быстрее и полнее отстаиваются в глубоком сосуде, чем в мелком [201 ], а увеличение вязкости дисперсной среды иногда приводит не к замедлению, а наоборот, к ускорению скорости расслоения [202]. Мельчайшие капельки жира увлекаются более грубодисперсными капельками и выносятся с ними кверху, потому что концентрация более глубокодисперсных капелек на единицу поперечного сечения вскоре становится достаточно высокой для проявления фильтрационного эффекта. При добавлении веществ, уменьшающих агрегативную устойчивость (но одновременно повышающих вязкость молока), происходит быстрая коагуляция и агрегация частиц и, следовательно, увеличение скорости расслаивания эмульсии. Поэтому не случайно внимание исследователей привлекают вопросы, связанные с изучением влияния ПАВ на гидродинамику стесненного движения капель и пузырьков [71, 190, 203, 204]. Особенно сложными становятся процессы седиментации совокупности пузырьков в полидисперс-ной газовой эмульсии при перемене внешних условий (давления, температуры, при наложении электрического или ультразвукового поля), когда изменяется их устойчивость вследствие интенсификации процессов испарения легколетучих компонентов, фазовых переходов газ — жидкость, изменения свойств межфазной поверхности и т. д. [c.102]

Выбор оптимальных условий процесса (скорости потока, размеров частиц в кипящем слое, диаметра аппарата) должен осу-пдествляться с учетом влияния этих переменных на скорость всех видов диффузионных процессов (межфазной, внешней и внутренней диффузии и перемешивания потока), а также процессов теплопередачи. Решение этой задачи в настоящее время затруднено главным образом из-за недостатка надежных экспериментальных данных, что довольно парадоксальпо, так как число работ, посвященных свойствам кипящего слоя, весьма внушительно. Можно, однако, с уверенностью сказать, что взаимосвязь всех элементарных процессов ведет к тому, что в подавляющем большинстве случаев невозможно полностью избавиться от недостатков кипящего слоя, связанных с межфазно-диффузионным торможением процесса и перемешиванием потока по длине реактора. Так, увеличение скорости потока, хотя и ведет к росту коэффициента т], влечет за собой увеличение доли газа, проходящего в пассивной фазе, что делает систему более неоднородной. Одновременно с ростом скорости интенсифицируется движение частиц, а значит, и продольное перемешивание потока в активной фазе. Снижение же величины Ор, хотя и приближает гидродинамический режим потока в активной фазе к режиму идеального вытеснения, ведет к ухудшению теплопроводности слоя, т. е. потере едва ли не главного технологического преимущества кипящего слоя — удобства теплоотвода. [c.227]

Классическая трактовка теории для газа из твердых несферических молекул изложена в [219—222]. В более общем виде эта теория была рассмотрена Таксманом [225]. Благодаря наличию внутренних степеней свободы появляется дополнительный инвариант столкновений, связанный с угловой скоростью. Этот дополнительный инвариант ведет к дополнительной переменной спину углового момента количества движения. Ю. Каганом а А. Афанасьевым [147] ыло замечено, что функция распределения зависит от двух векторных величин — линейного и углового моментов количества движения молекул, В связи с этим в соотношение для функции возмущения необходимо включить члены, которые связывают эти два вектора. Кертисс [219—222] не учитывал этого обстоятельства. Далер и другие исследователи рассмотрели влияние этих двух величин на свойства переноса в газе из шероховатых сфер [223] и сфероцилиндров [277] и показали, что этот эффект мал. [c.292]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология