Теплопередача в порах

Теплопередача внутри пористого зерна катализатора определяется некоторым эффективным коэффициентом теплопроводности так же, как диффузия — эффективным коэффициентом диффузии данного вещества. Конечно, неренос тепла идет в основном через твердую фазу, в то время как перенос вещества — только через норы. Вопрос о том, как связана эффективная теплопроводность со структурой пор и свойствами твердой фазы, обсуждается в главе 5 книги Петерсена (см. библиографию, стр. 147) здесь мы только отметим, что коэффициент теплопроводности может быть определен таким образом, что тепловой поток через единичную площадку внутри частицы будет пропорционален градиенту температуры по направлению нормали к этой площадке с коаффициентом пропорциональности к . [c.142]

Поскольку наиболее простое отображение поведения химического реактора относится лишь к одному из этих явлений, наша диаграмма должна иметь три исходные точки. Теплоперенос может оказаться весьма сложным, но все же его можно описать линейными дифференциальными уравнениями до тех пор, пока значения коэффициентов теплопередачи и теплопроводности принимаются постоянными или по крайней мере линейными функциями независимых переменных. [c.117]

Массо- и теплопередача в порах. Наиболее важное значение в процессах гетерогенного катализа имеет перенос вещества и тепла внутри пористой частицы катализатора. Перенос вещества в порах осуществляется исключительно путем молекулярной диффузии. Если диаметр поры значительно превышает среднюю длину свободного пробега, то молекулы диффундирующих веществ сталкиваются друг с другом гораздо чаще, чем со стенками поры и последние не оказывают существенного влияния на скорость диффузии в пористом зерне. В этих условиях диффузия в порах протекает так же, как в объеме неподвижной жидкости или газа и скорость переноса вещества вдоль поры, отнесенная к единице ее поперечного сечения, определяется законом Фика - [c.98]

Выбор теплообменных аппаратов, предназначенных для работы в заданных условиях, производится с использованием каталогов, имеющихся в банке данных. Первоначально, исходя из граничных значений коэффициентов теплопередачи для заданного типа аппарата, рассчитываются граничные значения поверхности теплообмена. Затем, начиная с минимального значения поверхности, из каталога выбираются конструктивные данные аппаратов и производится их тепловой расчет. Если в процессе расчета нарушается какое-либо из условий по скоростям или режимам течения жидкости, то происходит переход к соседней по значению поверхности группе аппаратов. Эта процедура повторяется до тех пор, пока не будет выбран теплообменник с относительной точностью по поверхности менее чем 0,2 м. Если не удается достигнуть заданной точности, то необходимо перейти к другому типу теплообменников или проектированию нестандартного оборудования. [c.387]

Первый вопрос касается термодинамики, второй — скорости различных процессов химических превращений, теплопередачи и т. д. Связать все это вместе и выяснить взаимодействие указанных процессов — чрезвычайно трудная задача. Поэтому любое исследование будем начинать с простейших случаев и далее углублять его с учетом дополнительных факторов до тех пор, пока мы не сможем решать более трудные проблемы. [c.20]

Несколько авторов обнаружили, что селективность быстро изменяется с ростом конверсии до тех пор, пока конверсия не станет высокой. Это наблюдается и в лабораторных реакторах, где скорости низки, и в промышленных конвертерах с высокими скоростями теплопередачи и хорошим регулированием температуры. Кинетику вторичного окисления лучше всего изу- [c.230]

Величину коэффициента А в среднем можно принять равной 2,1. Коэффициент теплопередачи аг имеет единицу измерения Вт/(м К). В качестве тепловой изоляции используют синтетические и минеральные материалы, имеюш,1 е пористую структуру с замкнутыми мелкими порами, в которых исключается теплопередача конвекцией. Как известно, тонкие слои воздуха являются хорошей изоляцией при толщинах, исключающих возникновение свободной конвекции. Такие пористые материалы имеют весьма малые значения коэффициента теплопроводности, что позволяет при определенной толщине слоя изоляции (обычно до 150 мм) и ее конструкции получить большую величину термического сопротивления стенки. [c.174]

Численное интегрирование начинается с входного (выходного) коллектора для потока в трубах, где Т, А и г" известны (как и соответствующие значения энтальпии по Т—//-диаграмме). В первом ходе энтальпия может быть увеличена на величину Д/г, которая также участвует в расчетах новых значений/г (2). Новые значения И определяются либо по (3), либо ио (4). Соответствующие температуры находятся с помощью завнсимости энтальпии от температуры и наносятся на Т—Я-диаграмму (кружки на рис. 1). Эта процедура может повторяться до тех пор, пока не будет найдено полное распределение температур. Среднеарифметическая температура I также наносится на диаграмму. Следует заметить, что эти распределения температур не зависят от коэффициентов теплоотдачи и, следовательно, от конкретной конструкции. Поэтому приведенные выше расчеты необходимо выполнить только 1 раз. Для конкретного аппарата теплопередача рассчитывается численным интегрированием выражения [c.64]

Длительность первого периода сушки в аппарате можно рассчитать из уравнений теплового баланса при условии, что известен коэффициент теплопередачи от агента сушки к материалу. Длительность второго периода сушки можно определить по эмпирическим данным сушки в конкретном аппарате модельного материала, для которого известно число пор каждой из указанных четырех групп. В качестве такого модельного материала предложена катионитовая смола КУ-2-8И. [c.146]

По окончании заполнения формы реакция отверждения продолжается. Продолжается и теплопередача до тех пор, пока среднее значение модуля упругости (по сечению изделия) не достигнет достаточно высокого уровня в каждой точке изделия, иначе при раскрытии формы изделие может оказаться деформированным. Модуль упругости при растяжении зависит от среднечисленной молекулярной массы [47]. Разработанный метод расчета позволяет определить так называемое время удвоения молекулярной массы. Для случая, представленного на рис. 14.15, время удвоения составляет 62,4 с, на рис. 14.16— 12 с. Малое время удвоения молекулярной массы в последнем случае является следствием образования глубокого реакционного слоя. [c.547]

Разбирая условия нагрева элемента объема непосредственно впереди фронта пламени, авторы указывают, что нагрев осуществляется легко лишь до тех пор, нока температура элемента близка к Уо, так как при этом скорость теплопередачи из фронта пламени велика, а скорость теплоотвода в степки и в холодный газ мала. По мере [c.223]

Так, например, диффузия газов протекает в направлении от больших давлений к меньшим и до тех пор, пока давления не сравняются. Процесс теплопередачи идет самопроизвольно в направлении от тела, обладающего более высокой температурой, к телу с меньшей температурой до тех пор, пока температуры не сравняются. Электрический ток протекает от участков с более высоким электрическим потенциалом к участкам, потенциал которых ниже. Условием отсутствия электрического тока является постоянство электрического потенциала вдоль всего проводника. [c.82]

Поправочные коэффициенты, определяемые чисто эмпирически при детектировании с помощью ячеек для измерения теплопроводности, до сих пор являются предметом изучения. Некоторые исследователи считали, что измеряемый сигнал, который является суммарным выражением процессов, происходящих в ячейке, может быть не только функцией коэффициента теплопроводности X, но и функцией коэффициента теплопередачи и теплоемкости веществ. [c.304]

В упомянутых выше работах учитывалось влияние как коэффициента формы полости, так и угла ее наклона. Влияние угла наклона полости на характер теплопередачи иллюстрирует рис. 14.3.16. Очевидно, что при данном На с увеличением угла 6, где 6 = 180° — I — 90° + В, теплопередача возрастает до тех пор, пока она не достигнет максимума при 0 = 90°, т. е. в случае вертикальной полости. При этом между значениями 0 — 90 и 180° возникает локальный минимум. Это и есть критическое значение угла наклона . При малых А, в частности А 1/12, этот минимум достигается асимптотически по А при 0 110°. Указанные тенденции качественно согласуются с результатами, полученными в работах [107, 118]. [c.279]

К сожалению, по-видимому, до сих пор отсутствуют измерения профилей скоростей и местных коэффициентов теплопередачи для рассматриваемого случая. Такие данные могли бы оказаться полезными при решении вопроса о том, какие из двух обобщенных определений чисел Грасгофа и Прандтля (Ог и Рг или Ог и Рг) лучше соответствуют результатам экспериментов. [c.429]

Пользуясь выражением (XV.5), получим следующие условия льдообразования у охлаждаемой стенки. Лед намораживается, если бд< бл max- Лед плавится при бд> бд max- Это происходит до тех пор, пока его значение не станет равным бд max Для рассматриваемых условий теплопередачи. С помощью выражения (XV. 7) можно установить влияние условий теплопередачи на толщину намораживаемого льда у плоской охлаждаемой стенки, омываемой водой. [c.276]

Обогрев плавильников на ряде предприятий до сих пор ведется открытым огнем. Это усложняет технологию и конструктивное оформление установки, уменьшает коэффициент теплопередачи и увеличивает длительность плавки. Поэтому следует повсеместно использовать обогрев с помощью высокотемпературных органических теплоносителей, значительно упрощающий техническое оформление процесса. [c.142]

В идеальном ДТП тепло от нити отводится только за счет теплопроводности газового потока. К моменту попадания в камеру детектора газовый поток имеет температуру Тд. Молекулы газа получают от более горячей нити избыточное тепло, которое они передают за счет столкновений другими молекулами, те в свою очередь третьим, и так до тех пор, когда все тепло, полученное о нити, перейдет к корпусу детектора. При этом все молекулы газового потока, участвующие в процессе теплопередачи, возвращаются в исходное состояние, т.е. газ выходит из камеры [c.87]

Процесс сушки при высокой температуре ускоряется благодаря увеличению разности температур между древесиной и теплоносителем, что увеличивает количество переданного тепла. Этому способствует также увеличение коэффициента теплопередачи от газов к древесине ввиду роста лучеиспускающей способности газов. Сушка ускоряется также вследствие уменьшения вязкости влаги при повышении температуры, что способствует ускорению диффузии влаги через поры древесины. [c.43]

Петролатум проникает в поры деревянных деталей на очень небольшую глубину. Ускорение сушки объясняется главным образом увеличением коэффициента теплопередачи к древесине от жидкой среды по сравнению с теплопередачей от газообразного теплоносителя, которая, как известно, очень мала. [c.44]

В существующих теориях нормального горения конденсированных систем принимается, что передача тепла из зоны реакции к непрореагировавшему веществу осуществляется теплопроводностью и излучением, а конвективная теплопередача (проникновение газообразных продуктов горения или расплава) отсутствует. Применительно к сплошным системам это положение не вызывает сомнений, и их горение является нормальным. Что касается пористых систем, то, как будет показано ниже, в ряде случаев проникновение продуктов горения в поры заведомо происходит, хотя горение является устойчивым и равномерным. Естественно, что такое горение нельзя классифицировать как нормальное. [c.39]

Возникновение турбулентного горения можно представить себе следующим образом в определенных условиях нормальное горение становится неустойчивым, газообразные продукты сгорания проникают в поры заряда, вытесняя жидкость и поджигая стенки пор. Вытесненная жидкость в других местах выбрасывается в поток продуктов сгорания, зона пламени продвигается вперед благодаря конвективному движению но порам, а не из-за прогрева свежих порций вещества по механизму кондуктивной теплопередачи. Снимки показывают, что передний фронт турбулентного горения оставляет за собой зону, состоящую из горящих зерен ВВ и пор, между которыми жидкость уже удалена. На зернах должна оставаться пленка жидкости, толщина которой зависит от скорости движения и от параметров жидкости [220]. [c.282]

Касание вблизи точки О (оно не показано на рис. 46) также отвечает критическому условию, но другого типа. Бесконечно малое перемещение от точки касания прямой теплоотвода влево или кривой выделения тепла вправо приводит к резкому падению темиературы, т. е. горючий материал, вместо того чтобы реагировать ири температуре, соответствующей точке Q или более высокой температуре, находится в устойчивом состоянии при температурах, отвечающих точкам иересечення, лежащим левее Ь. В связи с этим Франк-Каменецкий назвал эту точку критической точкой тушения, а Ван-Лун — минимальной температурой горения. Подобно температуре воспламенения, эта температура пе является постоянной величиной, поскольку она зависит от различных факторов. Например, значительное влияние на нее может оказывать скорость газа. В диффузионной области скорость газа, помимо влияния на коэффициент теплопередачи, может также определять положение кривой теило-выделения. Этот эффект обнаруживается в том случае, когда наиболее медленной стадией является ие диффузия внутри пор к поверхности взаимодействия и от нее, а диффузии через гидродинамический пограничный слой к наружной поверхности твердого вещества. [c.174]

Лин Шин-лин и Амундсон приводят пример численного решения этой задачи при следующих исходных данных массовая скорость 0 = 2930 кг1 м -ч)-, линейная скорость и= 12,47 м1мин радиус зерна катализатора г — 4,24 мм порозность слоя е = 0,35 полное давление р — ат-, удельная теплоемкость зерна катализатора с, = 0,196 ккал кг-град)-, плотность газа рг=1,12 кг/м -, теплота реакции (—АЯ) = 0,667-10 ккал1моль-, средний радиус пор зерна Гпор = 40А коэффициент теплообмена сквозь газовую прослойку г = 97,6 ккал м-ч-град)-, пористость зерна еч = 0,40 теплоемкость газа с,-= 0,25 ккал кг-град)-, плотность катализатора рч = 960 кг м -, масса одного моля газа Л1 = 48 кг моль-, высота единицы теплопередачи Яс =0,018 м-, коэффициент теплопередачи г = 9,88 моль мР--ч-ат)-, константа скорости реакции к = = 22,5 ехр (—12200/Гч) моль м -ч-ат) поверхность зерна катализатора, приходящаяся на 1 объема, а = 402 м м -, б = ехр [12.98 —(12 200/г чЯ 1ч—температура частицы катализатора, °С т — время, мин. [c.268]

При наличии таких функционалов, которые мы называем функционалами Ляпунова, можно доказать, что всякий часигч-пый предел решения краевой задачи для параболической системы является стационарным решением, а нри некоторых нредположе-ннях о структуре стационарных решений п стабилизацию ограниченных в достаточно сильных нормах решений к стационарному. Теорема 3 применима к уравнениям, описывающим процесс на пластинке, в порах катализатора, имеющего форму шара, а также процесс теплопередачи в неподвижном слое, и к уравнениям теорпп горения. [c.94]

На рис. 1, а схематически показана гомоген ая капиллярная структура. Фитиль прилегает к стенке тепловой трубы таким образом, чтобы обеспечить хоронтий контакт со стенкой в зоне передачи теплоты. Хороший контакт обеспечивает удовлетворительную теплопередачу ог стенок и к стенкам тепловой трубы. Используются также каналы на стенках (рис. 1, б). Более усовершенствованную структуру представляют собой тонкие экраны (рис. 1, в). Преимущество такой конструкции заключается в том, что уменьшается унос жидкости, текущей в фитиле, паром, который движется из испарителя тепловой трубы к конденсатору. Более важно, что экран может иметь поры малого размера и это позволяет увеличить капиллярный потенциал без существенного увеличения сопротивления в каг1алах. В [196] приведены результаты испытаний тепловых труб с капиллярной структурой, изображенной на рис. 1, б, в, которые показали улучшение. характеристик тепловых труб. [c.109]

Такое резкое увеличение производительности печи при сравнительно небольшом увеличении расхода топливного газа (4%) можно объяснить тем, что сжигание метано-водородной фракции, загрязненной продуктами полимеризации, в чашеобразных горелках происходит более эффективно При этом чаша раскаляется до высоких температур (пор д ка 1200° С), что значительно интенсифицирует процесс теплопередачи в радигнтиой части печи. С другой стороны. [c.57]

Сульфидная коррозия практически протекает очень медленно, однако продукты коррозии засоряют катализатор, забивают поры между таблетками, а также трубы теплообмеников, что нарушает технологический режим процесса гидроочистии или каталитического риформинга, ухудшает теплопередачу и приводит к недопустимому возрастанию гидравлического сопротивления. По возникновению большого перепада давления между входом в реактор и выходом из него часто судят о степени сульфидной коррозии. [c.300]

Во второй половине 20-х годов в СССР получила большое распространение в области печной теплотехники школа известного ученого Н. Н. Доброхотова, основные положения которой получили название общей теории печей. В основе теории печей Н. Н. Доброхотова лежал постулат о вынужденном движении газов в печах. К этому времени прикладная механика газов и учение о теплопередаче получили достаточное развитие и теория печей излагалась Н. Н. Доброхотовым как приложение законов движения газов и теплопередачи к условиям работы некоторых типов печей. Представления, вытекающие из этих положений, были сформулированы настолько правильно, что до сих пор используются при решении задач печестроения. [c.5]

Полимерные порошки проводят тепло гораздо хуже, чем гомогенные системы, поскольку коэффициент теплопроводности большинства газов значительно ниже, чем у полимеров [/гвозд = = 0,026 Дж/(м-с-К) йпэнп = 0,182 Дж/(м-с-К)]. Площадь контакта между твердыми частицами мала. Тепло передается несколькими способами через твердые частицы, через контактные поверхности между твердыми частицами, через газовые прослойки в местах контакта, через газовую фазу, радиацией между твердыми поверхностями и радиацией между соседними порами. Ясно, что уплотнение будет влиять на большинство этих способов теплопередачи, поэтому не удивительно, что эффективный коэффициент теплопередачи чувствителен к уплотнению. Яги и Кунии [21] по экспериментальным данным построили математическую модель теплопроводности слоя частиц, которая в случае неспекшихся частиц и низких температур упрощается до следующего уравнения [c.123]

До сих пор под температурой, обозначавшейся символом t, мы понимали величину, измеренную любым термометром ртутным, водяным, спиртовым, газовым, электрическим и т. п. Для нас было важно качественное представление о температуре, как о величине, характеризующей большую или мёньшую степень нагретости тел и определяющей направление процесса теплопередачи. Например, мы считали температуру нагревателя в цикле Карно (/О более высокой, чем температура холодильника ( а). Теперь, пользуясь соотношением (1.29), мы можем установить строгую количественную абсолютную шкалу для измерения температуры, основанную на втором начале термодинамики и не зависящую от устройства термометра. [c.29]

Величина коэффициентов теплопроводности газов на порядок меньше теплопроводности жидкостей. Поэтому газы обладают самой низкой теплопроводностью из всех веществ. Низкий коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов (диатомито вые земли, шлаковая вата, торф, пробка) обусловливается их пористостью. Поэтому тепловой поток в таких материалах является в основном процессом теплопередачи через воздух, заключенный в порах. Твердое вещество таких материалов не позволяет воздуху приходить в состояние движения от разности температур, а тем самым и предотвращает передачу дополнительного количества тепла конвективными токами. Закон Фурье для процессов теплопередачи весьма напоминат закон Ома для электрического тока. В этом можно легко убедиться, если уравнение (1-6) написать в следующей форме [c.27]

При коксовании тяжелых ос татков, загруженных в куб холодными, как это делалось в прошлом, очень важно было избежать кокс ования пограничной пленки до тех пор, пока вся масса продукта не достигла высокой температуры. В противном случае па днище куба образовывался тонкий слой плотного кокса, ( ильно ухудшавший теплопередачу и затруднявший соксо-ваиие основной массы продукта. Для устранения этого в куб вместе с тяжелы. остатком часто загружалось некоторое количество солярового дестиллата (4—5% к загрузке). [c.181]

В современных технологических схемах большое распространение получают процессы в исевдоожиженном ( кипящем ) слое твердого материала, например процессы каталитического крекинга, каталитического риформинга, непрерывного коксования, обжига и др. Основным преимуществом процесса в кипящем слое является высокая эффективность теплопередачи от кипящего слоя к погруженной в него поверхности. Так, коэффициент теплопередачи от слоя к поверхности на примере работы змеевиков охлаждения регенератора каталитического крекинга колеблется в пределах К = 250 500 ккал1м час град. Поэтому возникла мысль использовать это свойство кипящего слоя нри нагреве сырья. Кроме того, за рубежом, а в последнее время и у нас широкое распространение получают процессы непрерывного коксования тяжелых нефтяных остатков. Продуктами этих процессов являются нефтяные дистилляты (основной продукт, который идет на дальнейшую переработку) и большое количество кокса, большая часть которого до сих пор не находит широкого применения в промышленности. Следовательно, два момента сделали интересным вопрос о разработке новых типов печей а) высокая эффективность теплопередачи в кипящем слое б) возможность использования в качестве топлива дешевого продукта — кокса — на тех же нефтеперерабатывающих заводах, где он получается, [c.151]

В режиме интенсивной противоточной сушки, приток теплоты на заключительном этапе десорбции влаги (fV < 0,1 г Н2О/Г АУ) может быть столь велик, что теплопередача по твердой фазе (углероду) больше теплоотдачи стенок пару, десорбирующемуся в зоне основного испарения. Происходит вскипание воды у стенок пор дальше от наружной поверхности гранулы АУ, чем основная зона испарения, а фактически во всем объеме микропор. Резкий подъем температуры АУ выше 100 град/мин и мгновенное вскипание оставшейся в порах воды сопровождается выбросом парожидкостной смеси из пор сорбента. Это явление назьшают тепловым ударом. [c.574]

По достижении заданной точности расчета потоков q и вычисляют значения площади поверхности теплообмена F и коэффициента теплопередачи А. Полз енные 3Ha4eHH F и К позволяют уточнить среднюю температуру первого теплоносителя Т (на основании уравнения (5.86)). Далее опре-детяют уточненное значение средней температуры второго теплоносителя Гг и итерационный процесс повторяют до тех пор, пока отличие средних температур теплоносителей на двух последовательных итерациях не окажется меньшим, чем заданная точность. [c.203]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология