Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Теплопроводность, в двухфазных системах

    При расчетах с жидкими газами и вообще с двухфазными системами приходится учитывать теплопроводность как жидкой, так и паровой (газовой) фазы. Коэффициент теплопроводности газов (паров) может быть подсчитан по формуле Максвелла  [c.107]

    В этой статье я хочу показать, что методы, предложенные Гиббсом для статической межфазной поверхности, можно распространить на движущиеся межфазные поверхности. При этом неизбежно вводятся новые макроскопические свойства двухфазной системы. Например, статическая объемная жидкость может быть термодинамически описана такими свойствами, как плотность, гидростатическое давление, внутренняя энергия и т. д. Но если жидкость движется, мы должны ввести также параметры, которые описывали бы скорости переноса массы, импульса и энергии. Они появляются в теории объемных жидкостей как коэффициенты диффузии, вязкости и теплопроводности. Подобным же образом, если наша система состоит из двух жидких фаз, можно ожидать, что у переносов массы, импульса и энергии в окрестности границы фаз появятся особенности, суть которых нельзя предсказать, зная коэффициенты переноса, справедливые только внутри объемных фаз. [c.41]


    В газовой среде передача тепла происходит за счёт обмена энергией между беспорядочно движущимися молекулами этим и обусловливается теплопроводность газов, т. е. их способность быстро выравнивать свою температуру. При расчетах, связанных с двухфазными системами, приходится учитывать теплопроводность как жидкой, так и паровой (газовой) фазы. [c.80]

    Дисперсность и слоистость. Дисперсная система состоит из двух или большего числа фаз с сильно развитой поверхностью раздела между ними. По размерам частиц дисперсные системы делят на грубодисперсные и тонкодисперсные. При моделировании горных пород будем считать дисперсную систему однородной и изотропной, т. е. любые макроскопические части породы обладают во всех направлениях одинаковыми физическими свойствами. Гетерогенные системы подразделяются на матричные и статистические. В матричной системе присутствуют дисперсная фаза и дисперсионная среда. Для статистической системы, в отличие от матричной, характерна геометрическая равноправность фаз, т. е. понятия дисперсионная среда и дисперсная фаза здесь не могут быть применены ни к скелету, ни к норовому пространству пород, заполненному тем или иным флюидом. В статистических системах при перестановке фазовых индексов в уравнениях электропроводности, диэлектрической проницаемости, теплопроводности и других пе меняются их величины [52]. Это весьма важное положение может быть представлено символически, например для двухфазной системы, в следующем виде для матричной системы [c.9]

    Итак, имеется полупространство а О, имеющее температуру Го Гк. В момент i = О температура на плоскости а = О меняется скачком до величины Гп < Гн- У поверхности а = О создается переохлажденная зона, ширина которой увеличивается с течением времени. В этой зоне, при выполнении условий, обсужденных выше, возможно зарождение центров кристаллизации флуктуационным путем или же на активных примесях. Акты зарождения центров реализуются только в переохлажденной зоне. Таким образом, возникает двухфазная система, состоящая из зоны, содержащей систему сферических кристаллов, величина которых уменьшается по мере увеличения х при х Р у 1) переохлаждение отсутствует и расплав не содержит центров новой фазы. Если принять, что число активных центров на единицу объема N постоянно во всем расплаве, т. е. не зависит от х, то следует решить задачу теплопроводности для многосвязной области, на внешней поверхности которой х = О сохраняется заданная температура, [c.47]


    При расчетах, связанных с двухфазными системами, приходится учитывать теплопроводность как жидкой, так и паровой (газовой) фазы. [c.34]

    Критерий Пекле характеризует меру отношения конвективного переноса тепла к переносу теплопроводностью в движущихся двухфазных системах  [c.41]

    Особо надо отметить разработанный им способ решения задач конвективного теплообмена при обтекании тел ламинарным и турбулентным потоком жидкости (обычно вариационные методы применяются при решении задач теплопроводности). Важно это не только потому,что вариационный метод применяется к решению задачи конвективного теплообмена, но, главным образом, потому, что задача конвективного теплообмена решается как сопряженная задача. Обычно задачи конвективного теплообмена решаются на основе так называемого закона конвективного теплообмена Ньютона, когда на границе твердое тело — жидкость принимаются граничные условия третьего рода. Физически правильно поставленная задача конвективного теплообмена должна решаться с учетом взаимного влияния температурных полей жидкости и твердого тела (сопряженные задачи). В вариационном методе М. Био эта взаимосвязь теплопереноса в жидкости и в твердом теле осуществляется при помощи функции влияния. Таким образом, метод М. Био дает правильную постановку и решение задачи конвективного теплообмена, отвечающих современным представлениям физического механизма тепло- и массообмена. Кроме того, второй способ решения задач конвективного теплообмена на основе унифицированных уравнений позволяет решать задачи теплообмена при фильтрации жидкости через пористые среды при ламинарном и турбулентном течении двухфазной системы жидкость — твердые частицы , так как уравнения Лагранжа применимы не только для теплопроводности, но и для конвекции. Этот важный фундаментальный результат, полученный автором, будет иметь большое значение в дальнейшем развитии теории конвективного теплообмена. [c.6]

    Многие теплофизические процессы могут быть приближенно описаны обобщенным уравнением теплопроводности (1.1). В частности, такая модель используется при исследовании процессов теплопереноса и терморазложения различных материалов — древесины, торфа, угля, полимерных конструкционных и теплозащитных материалов при анализе тепловых эффектов полимеризации органических смол, изучении теплообмена в пористых структурах. Основной предпосылкой получения уравнения (1Л) является допущение о равенстве температур твердого каркаса материала и заполняющей его поры газообразной или жидкой среды. В этом случае система уравнений энергии и теплопроводности, описывающая тепло перенос в такой двухфазной системе может [c.165]

    Вторая часть содержит богатый материал по основам гидродинамики и тепломассообмена в ней рассмотрены физические процессы переноса импульса, теплоты и массы в однородных и неоднородных системах, способы описания процессов течения и тепло- и массообмена. Представлены также все основные имеющие практическое значение раз -делы тепломассообмена теплопроводность конвективный теплообмен в однородных средах теплообмен при конденсации, тепломассообмен при кипении и испарении (в том числе в двухфазных потоках) теплообмен в дисперсных средах радиационный и сложный теплообмен и др. В целом эта часть содержит довольно полный набор сведений по гидродинамике и тепломассообмену в тех их аспектах, которые находят непосредственное применение в расчетах и исследованиях теплообменников, и охватывает широкий круг случаев. [c.3]

    I Я уЯс>100 Я , Яе>100. Такие системы имеют частицы с хорошей теплопроводностью. Их можно рассматривать как двухфазные композиции класса И с объемным содержанием га 2а- -га . Расчет проводится по формулам (3) и (7)  [c.181]

Рис. 2. Теплопроводность системы нитробензол— н. гексан (63,0 вес.% нитробензола) в однофазной и двухфазной области поданным [2] Рис. 2. <a href="/info/320709">Теплопроводность системы</a> нитробензол— н. гексан (63,0 вес.% нитробензола) в однофазной и <a href="/info/224199">двухфазной области</a> поданным [2]
    Измеряя в процессе эксперимента значения интегральной температуры газа на выходе из слоя / г = д(т), можно найти значение а. Однако практически реализовать такой прямой общий метод не представляется возможным по следующим основным причинам. Во-первых, для этого необходимо знать величины Лэ/, ос и р, которые сложным образом зависят от параметров псевдоожижения. Кроме того, коэффициент ос представляет собой формально вводимую величину. Во-вторых, система уравнений (7.97) — (7.102) содержит существенные упрощения. Так, для не слишком мелких материалов предположение о равенстве температур поверхности и центра частиц может оказаться неверным. Не учитывается теплообмен частиц, попадающих в объем газовых пузырей. Граничные условия в неявной форме содержат спорное предположение об односторонней эффективной теплопроводности в газовом потоке на входе в слой. Нулевое значение градиента температуры газа на выходе из слоя также недостаточно обосновано 61]. Некоторые вопросы межфазного теплообмена на основе упрощенной двухфазной модели рассматриваются в монографии [88]. [c.201]


    Для расчетов использовалась также и более простая формула для теплопроводности смеси [75], аналогичная формулам для других характеристик (объем, теплоемкость) двухфазной полимерной системы [35]  [c.75]

    Установки каталитического крекинга с реакторными блоками использующими псевдоожиженный слой твердого микросфериче ского катализатора, получают преимущественное развитие и яв" ляются наиболее перспективными для крупнотоннажных производств. Устойчивая турбулизация двухфазной системы в псевдоожиженном (кипящем) слое обеспечивает интенсивную тепло-п массопередачу между фазами и постоянство температур во всем объеме слоя. Изотермичность и высокая теплопроводность псевдо-ожиженного слоя способствует стабильности химических реакций между реагентами. Благодаря увеличению поверхности соприкосновения межфазные процессы идут с высокими скоростями. Конструктивное исполнение реакторных блоков каталитического крекинга обусловливается химизмом процесса, а также условиями фазового взаимодействия реагентов с катализаторами —давлением и температурой. Реакторные блоки установок с крупно-гранулированным катализатором значительно уступают по своим технико-экономическим показателям блокам с кипящим слоем микросферического катализатора, особенно блокам, в которых используются лифт-реакторы с полусквозными потоками двухфазных систем, где конверсия происходит в прямоточной восходящей части аппарата. Несложная система циркуляции микросферического катализатора, а также большая гибкость по перерабатываемому сырью позволяют создавать реакторные блокн каталитического крекинга единичной мощности до 4,0 млн. т/год. [c.388]

    Турбулизация двухфазной системы в КС обеспечивает весьма интенсивный тепло- и масообмен между фазами и практическое постоянство температур во всем объеме слоя. Высокая эффективная теплопроводность и, соответственно, изотермичность КС особенно важны для проведения обратимых и консекутивных реакций, а также для интенсивного отвода теплоты из слоя с помощью малогабаритных теплообменных элементов. [c.10]

    Коэффициенты теплопроводности суспензий (система жидкость — твердое тело) можно рассчитать по уравнению (1-62), если его несколько модифицировать. Однако лучшее совпадение расчетных величин Ясм с опытными данными можно получить по уравнению Тареева [77]. которое было тщательно проверено другими исследователями [78]. Это уравнение, основанное на аналогии между электрическим н тепловым полем в двухфазной системе, имеет вид  [c.23]

    Имсется большое число решений, в которых используется этот способ расчета моделей для их электропроводности, диэлектрической проницаемости, теплопроводности с разным числом фаз и различными геометрическими особенностями систем. Большинство решений относится к двухфазным системам (твердая фаза — скелет породы и проводящий электролит — дисперсионная среда) с малым коэффициентом упаковки дисперсной фазы. [c.54]

    Аппараты кипящего слоя (КС) широко внедряются в производство, так как они имеют ряд преимуществ по сравнению с шахтными и полочными аппаратами с фильтрующим слоем. Турбули-зацпя двухфазной системы в кипящем слое обеспечивает весьма интенсивную тепло- п массопередачу между фазами и практическое постоянство температур во всем объеме слоя. Изотермичность и высокая эффективная теплопроводность кипящего слоя особенно важны для проведения обратимых экзотермических процессов, а также для интенсивного отвода теплоты из взвешенного слоя с помощью малогабаритных теплообменпых элементов. В фильтрующем слое, например в шахтпых печах и контактных аппаратах, невозможно применять мелкозернистый материал из-за резкого возрастания гидравлического сопротивления, а во взвешенном слое измельчение твердого материала приводит к снижению необходимого гидравлического сопротивления и резкому возрастанию скорости межфазных процессов за счет увеличения поверхности соприкосновения. Решающее значение в ряде процессов приобретает текучесть зернистого материала во взвешенном слое. В кипящем слое катализатора можно перерабатывать запыленные, а также высококонцентрированные газы, для которых неприменим фильтрующий слой. [c.10]

    Разброс значений Лэф особенно велик для области малых чисел Рейнольдса, наиболее распространенной на практике . Если предположить, что реальная двухфазная система (газ— НЗС) однофазна по своему составу и обладает некоторой определенной теплопроводностью (которую принято называть эффективной ), то перенос тепла в ней можно описать математическими уравнениями, аналогичными применяемым прн расчете переноса тепла в однофазной бистеме. [c.78]

    Этот вопрос хорошо рассмотрен у Джейкоба [74]. Интересный пример теплопроводности в двухфазной системе встречается при изучении теплопроводности мелких порошков. При достаточно высоких давлениях средняя длина свободного пробега молекул газа много меньше размеров пустот в порошке, и значение коэффициента теплопроводности системы заключено между значениями для газа и твердого вещества. Ниже определенного давления, зависящего от размера пор, газ в порах ведет себя как кнудсеновский газ, и в результате его теплопроводность ниже, чем теплопроводность этого газа при том же давлении в большом объеме. В результате коэффициент теплопроводности пористой среды может оказаться ниже, чем коэффициенты теплопроводности твердого вещества и газа, измеренные при обычных условиях. Коэффициент теплопроводности однородных смесей твердых тел, жидкостей и газов часто столь же трудно вычислить, как и коэффициенты теплопроводности двухфазных смесей. Со смесями проделаны некоторые экспериментальные измерения, но в общем для жидкостей и твердых тел имеется мало опытных данных и теоретических методов. Несколько более надежны теоретические методы для смесей газов. [c.257]

    Математическая модель фронта химической реакцвн. Теоретические работы, посвященные исследованию процесса распространения реакционной зоны по неподвижному слою катализатора, можно условно разделить на две группы. Первая содержит численный анализ соответствующих систем дифференциальных уравнений. Некоторые результаты в этом направлении получены в работе [5], где исследована квазигомогенная модель, представляющая слой как изотропную и однородную среду, и в [6], где авторы изучали процесс распространения реакционной зоны, пользуясь двухфазной моделью неподвижного слоя катализатора с учетом продольной теплопроводности в твердой фазе. Достаточно подробный численный анализ содержится в работе [7], в которой двухфазная модель была дополнена составляющими кондуктивного переноса в газовой фазе и получено, что в пространстве параметров системы, таких как линейная скорость, коэффициент эффек1 ив пой продольной теплопроводности твердой фазы, входные концентрация и температура газа, существует область их значений, в которой скорость распространения фронта равна нулю. Описанный эффект, во всяком случае, до сих пор не получил экспериментального подтверждения. Следует, однако, отметить, что анализ фронта реакции численными методами производился в ограниченном слое катализатора, в то время как само понятие фронта реакции имеет асимптотический характер и, строго говоря, его можно рассматривать лишь в слое катализатора бесконечной длины. Поэтому делать заключения [c.79]

    Высокомодульные деформируемые сплавы Al-Be-Mg — двухфазные гетерогенные системы. Они превосходят по модулю упругости пром. легкие сплавы в 2-3 раза их плотн. 2,0-2,4 г/см , модуль упругости 45 000-220000 МПа, относит, удлинение 15-10%. Такие сплавы обладают также повыш. теплоемкостью и теплопроводностью, более высокой усталостной прочностью (в т.ч. уникальной акустич. выносливостью), меньшей скоростью роста усталостных трещин. Применяют их преим. для изготовления тонких жестких элементов несущих конструкций, что позволяет уменьшить массу изделия до 40%. [c.120]

    Коэффициенты теплопроводности смесей нереагирующих газов, близких к идеальному состоянию, можно подсчитать с допустимой для практических целей погрешностью по правилу аддитивности. Для двухфазных систем конденсационных (состояния Ь+С, Ь+С, 8+С, SrfG, рис. 1.1, 1.2) и диспергационных аэрозолей точные данные могут бьггь получены только опытным путем. Ориентировочно теплопроводности таких систем можно подсчитать как средневзвешенные величины по теплопроводностям твердой, жидкой и паровой фаз. Единицей измерения коэффициента теплопроводности в СИ является 1 Вт/(мК). В британской системе величина X измеряется в единицах тепла на фут, час, фадус Фаренгейта 1 ВТи/(йЬ°Р)=1,73 Вт/(мК). [c.43]

    Механизм фазового разделения определяется соотношением времени Дi, в течение к-рого происходит переход (обычно оно определяется скоростью приближения к бинодали при охлаждении), и времени структурной релаксации т. При Аг>т гетерофазные флуктуации со временем увеличиваются в размере, но остаются неизменного состава, т. е. система в любой момент времени двухфазна. Такой нуклеационный механизм разделения фаз осуществляется в области темп-р и концентраций между бинодалями и спинодалями. При А(<т вследствие, напр., высокой вязкости и низкой теплопроводности системы нуклеационный механизм не реализуется и система расслаивается по спинодальному механизму, при к-ром на ранних стадиях разделения в системе существуют области со всеми концентрациями (от максимальной до минимальной), устойчиво распределенные в объеме. Со временем увеличиваются не размеры этих областей, а разность значений экстремальных концентраций. Важнейшая особенность структур, получаемых при спинодальном механизме,— пространственная связанность каждой фазы. [c.145]

Смотреть страницы где упоминается термин Теплопроводность, в двухфазных системах: [c.233]    [c.257]    [c.26]    [c.359]    [c.359]    [c.145]    [c.59]   
Гидродинамика, теплообмен и массообмен (1966) -- [ c.256 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Система двухфазная



© 2025 chem21.info Реклама на сайте