Пробег частиц из порошков

Рыхлые материалы с малым объемным весом, как, например, порошки и волокна, заполненные газом при атмосферном давлении, применяются для изоляции воздушных ожижителей, резервуаров для жидкого кислорода и азота, газоразделительных колонн и другого оборудования,температура которого не опускается ниже температуры кипения жидкого азота. В таких изолирующих материалах отношение объема газового пространства к объему твердого материала может быть от 10 до 100. На фиг. 5.53 представлены коэффициенты теплопроводности некоторых распространенных рыхлых материалов. Теплопроводность лучших образцов этих материалов приближается к теплопроводности воздуха, указывая на то, что воздух, занимающий пространство между частицами, переносит основную часть тепла. Это поясняет принцип газонаполненной изоляции, твердый материал которой предотвращает теплопередачу посредством излучения и конвекции. В идеальном случае передача тепла за счет теплопроводности твердого материала пренебрежимо мала, и тепло переносится только газом. В действительной изоляции некоторое количество тепла проходит непосредственно по частицам порошка или волокнам, и результирующий коэффициент теплопроводности обычно несколько больше коэффициента теплопроводности газа. Исключением являются очень мелкие порошки, расстояния между частицами которых так малы, что средний свободный пробег молекул газа больше этих расстояний теплопроводность газа в этом случае уменьшается, как и при понижении давления. Таким образом, теплопроводность порошковой изоляции даже в случае заполнения порошка газом при атмосферном давлении может быть меньи г, чем теплопроводность газа, заполняющего пространство между частицами. [c.238]

Удаление газов из порошковых и волокнистых материалов связано с некоторыми трудностями, которые не встречаются при обычном вакуумировании часто трудности, которыми обычно пренебрегают, становятся весьма существенными. В начальной стадии откачки газ течет через порошок в виде обычного вязкого потока (пуазейлево течение), т. е. движется довольно быстро. При более низких давлениях, когда средний свободный пробег молекул газа соизмерим с расстоянием между частицами или больше его, имеет место молекулярный поток (течение Кнудсена). В этом случае столкновение молекул друг с другом происходит редко и молекулы газа пролетают от одной поверхности к другой. При столкновении молекулы с поверхностью она не отскакивает сразу, а оказывается временно адсорбированной. Впоследствии молекула отделяется от одной поверхности без предпочтительного выбора направления (закон косинусов) и попадает на другую поверхность. Время задержки молекулы зависит от температуры и теплоты адсорбции. Зависимость между этими величинами приближенно выражается уравнением Френкля t = kгxp Q RT), где / — универсальная газовая постоянная Q — теплота адсорбции Т — температура, ° К t — время адсорбции и Л—функция колебательных движений адсорбированной молекулы и кристаллической решетки поверхности. [c.342]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология