Температурный градиент критический

В разд. 11.2 мы считали постоянными такие феноменологические коэффициенты, как вязкость и теплопроводность. Отсюда следует, что к состоянию покоя ниже критического значения числа Релея (рис. 11.1) применима линейная неравновесная термодинамика, в частности теорема о минимуме производства энтропии (разд. 3.4 и 7.9). Когда мы достигаем предельного состояния, производство энтропии резко изменяется с возникновением первой неустойчивой нормальной моды (разд. 11.10). Возникновение этой моды приводит к тому, что наклон кривой производства энтропии (Я[5]) в критической точке претерпевает разрыв (рис. 11.2), и это неудивительно, поскольку в критической точке возникает новый механизм вязкой диссипации, порождаемой конвекцией. Сама величина (Р[8]) не претерпевает разрыва, поскольку амплитуда критической нормальной моды в предельном состоянии остается бесконечно малой. Чтобы получить конечную амплитуду, следует рассмотреть значения й а, несколько превышающие ( а)с. При значениях й а, превышающих (Й2а)с, линейная термодинамика необратимых процессов более не применима к описанию системы. Появляется новая взаимосвязь, благодаря которой температурный градиент порождает конвективный поток. Эта связь, не содержащаяся в феноменологических законах, возникает из стационарных Уравнений для возмущений (разд. 3.3). [c.157]

Сырье с абсорбированным в нем фенолом забирается с низа абсорбера насосом 6 и через холодильник 7 направляется в среднюю часть экстракционной колонны 10 насадочного или тарельчатого типа. Температура верха колонны, поддерживаемая примерно на 8—12 °С ниже критической температуры растворения, обычно не превышает 115 С для остаточного сырья и 50 С для маловязкого дистиллятного сырья. Создаваемый температурный градиент между верхом и низом колонны составляет 10— 30 С. Обычно кратность фенола к сырью колеблется в пределах 1,2—2,2 при очистке масляных дистиллятов и 2,5—4,0 при очистке деасфальтизатов. [c.72]

Выделяющиеся при высоких температурах смолы и высокомолекулярные ароматические углеводороды способны извлекать из раствора пропана благодаря влиянию дисперсионных сил остающиеся в нем нежелательные компоненты. В результате в верхней части деасфальтизационной колонны совмещаются процессы фракционирующего разделения пропаном и селективной экстракции избирательным растворителем (смолы, полициклические ароматические углеводороды). Этот процесс можно назвать ректификационной экстракцией . Фракционирование сырья растворителями, находящимися близко к критическому состоянию, имеет свои особенности по сравнению с противоточным экстракционным процессом при помощи избирательных растворителей. Главное различие заключается в том, что при существовании температурного градиента в обычной многоступенчатой экстракционной колонне самопроизвольно возникает внутренняя циркуляция только той жидкой фазы, которая подается на. более холодном [c.68]

Зависимость микроструктуры поликристаллического ПУ от температуры отложения и концентрации метана показана на рис. 7-9. Эти данные получены на сферических поверхностях в интервале 1500-2400 С при концентрации метана меньше 15% (объем.). Они нуждаются в критической оценке, поскольку измеряемая температура вследствие высоких температурных градиентов может сильно отличаться от действительной. Вместе с тем отклонения в температуре процессов осаждения в пределах 10 С обусловливают значительные изменения текстуры ПУ. [c.434]

Эффекты наложения могут также возникать из самих уравнений баланса например, в системах, имеющих несколько стационарных состояний, и для состояний, находящихся за границей устойчивости. Типичным примером может служить неустойчивость Бенара, подробно рассмотренная в гл. 11. Выще критической точки температурные градиенты вызывают конвекцию, которая обеспечивает эффективное взаимодействие, не описываемое феноменологическими законами. [c.47]

Существование критических температурных градиентов хорошо известно [100]. Поскольку при выводе условий устойчивости (11.113) и (11.114) диссипативные процессы не учитывались, временное поведение флуктуаций в области устойчивости носит характер незатухающих колебаний. Действительная часть юг частоты ю здесь исчезает из-за отсутствия диссипативных процессов [см. (6.35)]. [c.175]

Для решения этой задачи необходимо полное выражение для избыточного локального потенциала (12.26) с положительным числом Релея- нагревание снизу). Мы хотим исследовать, как влияет медленное течение Пуазейля на образование ячеек Бенара. По-ви-димому, одночленное приближение будет достаточным для того, чтобы выявить влияние числа Рейнольдса на критическое значение (52а)с. Однако следует помнить, что локальный потенциал (12.26) был записан только для двумерных возмущений и что связь с трехмерной задачей уже не следует из теоремы Сквайра (упомянутой в разд. 12.1), поскольку теперь в потоке имеется температурный градиент. [c.188]

Протекание химической реакции, как правило, сопровождается заметными тепловыми эффектами. Исследование неизотермической массопередачи с химической реакцией первого порядка позволило сделать вывод,о том, что при некотором критическом значении чисел Био и Марангони возможно возникновение на межфазной поверхности температурных градиентов, приводящих к поверхностной конвекции [131]. В частности, определены условия, при которых возможно возникновение нестабильности поверхности в системе хлор — толуол. Хотя анализ содержит ряд допущений (независимость константы скорости реакции и коэффициентов массо- и теплоотдачи от температуры и др.), представляет большой интерес вывод об экстремальной зависимости критического значения числа Марангони от критерия Био. [c.100]

Максимальный эффект наблюдается при давлениях около 10 Па ( 0,1 мм рт. ст.) его величина в этих условиях весьма существенна Ат составляет 100—200 мкг. Этот пример, а также данные, приведенные на рис. 28, показывают сложность реализации предельной собственной чувствительности микровесов уже при небольшом температурном градиенте. Например, если градиент температуры на образце Д7 = 0,1 К при р = 13,3 Па (0,1 мм рт. ст.) и остальных параметрах, аналогичных показанным на рис. 28, то Ат— 2,4 мкг. Безусловно, при давлениях, выходящих за пределы этой критической области, условия определения улучшаются. [c.355]

Температура наверху колонны поддерживается примерно на 10° ниже критической температуры растворения. Температурный градиент колеблется от 25 до 45°. Минимальные температуры внизу колонны при очистке наименее вязких дестиллатных масляных фракций составляют 35—40°. При очистке вязких остаточных компонентов моторных масел температура внизу колонны доходит до 110°. [c.182]

Как уже говорилось, полиэтилен легко перерабатывается три адиабатическом режиме. Поливинилхлоридные композиции также можно нагревать до температуры переработки при нормальных скоростях вращения червяка, что позволяет избегать использования внешних нагревателей. При переработке поливинилхлоридных материалов этот факт означает очевидные преимущества, так как материалы разлагаются при превышении определенной критической температуры, а чрезмерный рост температурного градиента при теплопередаче от стенки цилиндра может привести к такому результату. Поэтому при конструировании червяков не только должна быть учтена производительность, но по возможности диапазон скоростей и производительности должен быть определен с энергетической точки зрения. [c.61]

Допустимая степень приближения к равновесию зависит от конструкции реакционного змеевика, от массовой скорости и распределения скоростей потока газов в змеевике, температурного градиента и тепловой нагрузки в зоне высоких превращений. В тщательно спроектированном реакционном змеевике с массовой скоростью около 100—175 кг м сек, с непрерывно возрастающей температурой при тепловой нагрузке в критической точке реакционной зоны, лишь незначительно превышающей теплоту реакции, можно допустить степень приближения к равновесию в пределах 60—65%. Если массовая скорость составляет 50—75 кг/м сек, следует принимать степень приближения к равновесию менее 50%. Если в продуктах пиролиза содержится более 5% мол. пропилена (например, при пиролизе пропана), степень приближения к равновесию должна быть менее 50%, даже при относительно высоких значениях массовой скорости (100—150 кг/м сек). [c.59]

В работе [24] критически рассмотрены параметры, определяющие эффективность колоночной адсорбционной хроматографии. Увеличение размера пор и удельной поверхности адсорбента, уменьшение размера его частиц, использование температурного градиента и градиентного элюирования позволяет на два порядка увеличить число теоретических тарелок хроматографического процесса. Следует особенно подчеркнуть роль градиентного элюирования, в частности его профиля, при исследовании РТФ методами колоночной хроматографии. Так, при разделении гомологических рядов с возрастающей адсорбционной способностью к поверхности адсорбента целесообразно использование профиля, обеспечивающего плавное и симбатное увеличение доли растворителя с повышенной элюирующей способностью [16]. В случае разделения олигомеров по типам функциональности при таком профиле параллельно про- [c.245]

Температура центральных слоев в начале процесса сушки повышается немного медленнее и поэтому достигает температуры мокрого термометра несколько позже. В период постоянной скорости температурные кривые для поверхностных и центральных слоев совпадают. Таким образом, период постоянной скорости характеризуется постоянной температурой и отсутствием температурного градиента внутри материала (для рассматриваемого случая). Начиная с первой критической точки, температура центрального слоя также повышается, но более медленно и вновь возникает разность температуры между поверхностными и центральными слоями. При достижении равновесного влагосодержания этот перепад становится равным нулю (температура материала во всех его точках одинакова и равна температуре воздуха). [c.88]

Вопрос о влиянии температурного градиента вблизи критической точки обсуждался неоднократно. Внимание к этой задаче обьясняется тем, что при приближении к критической точке неограниченно растет восприимчивость системы к внешним воздействиям, даже к таким, которые в обычных условиях можно считать малыми. Весьма важно также иметь возможность в эксперименте оценить влияние того или другого фактора. [c.175]

Дифференцируя уравнение температур ликвидуса, находим температурный градиент ликвидуса АТь и, приравнивая его температурному градиенту расплава АГр, определяем критическое условие [c.326]

Рассмотрим случай, когда размеры детали достаточно больше по сравнению с размером трещины. Краевые условия не оказывают влияния на тепловой поток вблизи трещины, распространяющейся перпендикулярно ее плоскости. Критический температурный градиент град см в идеализированной пластинке с центральным расположением трещины можно найти из условий баланса энергии у края трещины. Тогда [c.72]

Все больше используются гидротермальные методы выращивания полупроводниковых кристаллов, которые часто применяются при получении люминофоров. Метод основан на том, что некоторые вещества с ничтожной растворимостью в воде при комнатной температуре заметно растворяются в ней прн достижении критической температуры. Вдоль стальной бомбы, рассчитанной на критическое давление воды, создают небольшой температурный градиент. В более холодной части реакционного пространства на затравке вырастает монокристалл. Бомбу с раствором и затравкой нагревают выше критической температуры воды при сохранении температурного перепада. Преимущество этого метода — низкая температура выращивания монокристаллов, благодаря чему можно получить вещества, очень близкие к стехиометри-ческому составу. [c.61]

Экстракция фенолом и фурфуролом осуществляется в колонных аппаратах. Растворитель, имеющий более высокую плотность, чем сырье, подается сверху, сырье вводится в низ колонны. Поднимаясь все выше по колонне и находясь непрерывно в контакте с растворителем, сырье все более освобождается от нежелательных компонентов, а растворитель чем ниже опускается по колонне, тем более обогащается смолистыми и полициклическими соединениями. При этом критическая температура рафината повышается. Для улучшения процесса экстракции на вводе растворителя поддерживается более высокая температура, чем на вводе масла. Разность этих температур, зависящая как от свойств растворителя, так и от свойств сырья, называется температурным градиентом экстракции. [c.306]

Для медленных реакций температурные градиенты являются малосущественными, но для экзотермических реакций они составляют автоката-литический компонент, который может вызвать очень быстрое увеличение скорости реакции вплоть до взрыва. Если рассматривать элементарный объем в системе с экзотермической реакцией, то в этом элементе будет достигнуто квазистационарное состояние температурного равновесия в том случае, когда теплота, выделяющаяся в результате реакции, компенсируется отводом теплоты из этого элемента путем теплопроводности, конвекции и диффузии. Если последние процессы не способны достаточно быстро рассеять теплоту реакции, то скорость тепловыделения усиливается и возникает неустойчивое состояние, прн котором возрастание скорости реакции ограничивается только подачей реагентов. Быстрое увеличение скорости реакции вследствие прогрессирующего тепловыделения в системе приводит к так называемому тепловому взрыву. Экзотермическая реакция нагревает газ до критической температуры взрыва. [c.372]

Повышение температуры в области, близкой к критической температуре пропана, приводит к повышению содержания в де-асфальтизате парафино-нафтеновых и моноциклических ароматических углеводородов, улучшающих качество деасфальтизата (рис. 17). Но при этом снижается отбор от потенциала этих групп компонентов. Следовательно, для получения оптимального зыхода деасфальтизата с заданными свойствами необходимо создавать определеиную разность температур между верхом и низом колонны (температурный градиент деасфальтизации). Более высокая температура в верхней часта колонны определяет качество деасфальтизата, так как при этом пропан обладает наименьшей растворяющей способностью по отношению к подлежащим удалению смолисто-асфальтеновым веществам. Постепенное равномерное снижение температуры по высоте колонны позволяет наиболее полно отделить не только плохо растворимые в пропане высокомолекулярные смолы, но и смолы молекулярной массы 700—800 от ценных высокомолекулярных углеводородов, которые при пониженных температурах лучше растворяются в пропане, чем смолисто-асфальтеновые вещества, т. е. создание температурного Г1радиента повышает селективность процесса. Температура низа колонны обеспечивает требуемый отбор деасфальтизата. [c.75]

В условиях больших вертикальных температурных градиентов или больших частот вращения кристалла ламинарный характер конвекции может смениться турбулентным. Турбулентность проявляется прежде всего в виде вихревых токов, наложенных на обычную конвекцию и не искажающих общего поля последней. Режим течения жидкости характеризуется числом Рейнольдса Яе = 1 о/, где /, V — характерные длина потока и скорость движения среды в рассматриваемом течении у — кинетический коэффициент вязкости. Если Не меньше некоторого критического числа, режим течения жидкости ламинарный, если Не>Некр — режим течения может стать турбулентным. Турбулентный характер конвекции характеризуется низкими значениями чисел Рэлея и Прандля, [c.211]

Имеются две основные модели, с помощью которых можно вывести уравнения, предсказывающие влияние как температурного градиента, так и градиента концентрации растворителя на эффективность фракционирования. Первая из этих моделей предложена Капланом [22]. Каплан приводит экспериментальные факты, свидетельствующие о том, что фазовая диаграмма для раствора аморфного полимера представляет собой асимметричную кривую смешения с критической точкой, весьма близко расположенной к ординате растворителя. Поэтому Каплан постулирует, что описывающая состояние разбавленного раствора полимера при охлаждении точка пересекает кривую смешения и в осадок выпадает очень вязкая или гелеобразная фаза, находящаяся в равновесии с гораздо большим объемом практически чистого растворителя. Эта модель предполагает, что разбавленный раствор подобного типа присутствует в любой содержащей полимер зоне колонки. Как следует из расчетов Бейкера и Вильямса, гель будет выпадать в осадок при температуре, соответствующей 0-температуре Флори [37], т. е. темиературе, при которой, согласно Флори, происходит разделение фаз в системе растворитель — полимер бесконечного молекулярного веса. Обогащение смеси лучшим растворителем приведет к растворению геля и последующему выделению его в осадок, но уже при меньшей темнед)атуре. Объем элюирующей жидкости, протекающей через колонку в любой момент времени, считается малым по сравнению с объемом, взятым для создания полного градиента концентрации растворителя. Следовательно, различием между составами растворителя в верхней и нижней частях колонки можно пренебречь, Исходя из этого, Каплан получил уравнение [c.101]

Условие (2.6) не учитывает стабилизирующего действия поверхностной энергии. Согласно этому условию, морфологическая устойчшость фронта роста возрастает с увеличением температурного градиента и с уменьшением скорости роста. Существует, однако, критическая скорость роста, выше которой еет место эффект концентрационного переохлаждения. [c.36]

Одна из особенностей высокотемпературной кристаллизации состоет в том, что окончательное формирование реальной структуры монокристаллов не завершается актом фазового перехода. В условиях высоких температур и критических по величине температурных градиентов интенсивно протекают всевозможные процессы. Среди них важное место занимают процессы, связанные с остаточными термоупругими напряжениями и их релаксацией (в результате пластической деформации монокристаллов). Кроме того, в высокоградиентном температурном поле возможны и процессы переноса вещества, а также процессы, связанные с кристаллизацией вещества во включениях, содержащих расплав нестехиометрического состава. Не исключены и твердофазные химические реакции, влияющие на плотность точечных дефектов, а также на валентное состояние отдельных компонентов вещества и примесей. [c.64]

Для увеличения выходов масла при селективной очистке работу экстракционных аппаратов ведут при определенном перепаде температур между выходящим рафинатом и входящим сырьем, учитывая, что критическая температура растворения рафината выше КТР сырья. В частности, для фурфуроль-ных экстракционных колонн этот перепад температуры или, как его называют, температурный градиент экстракции составляет 35—40° С. [c.306]

Таким образом, при больших значениях [0о температурная кривая критического режима имеет максимум у горячей поверхности, т. е. подходит к этой поверхности с наклоном, близким нулю. Так как тепловой поток пропорционален градиенту температуры, то отсюда следует, что на пределе поджигания реагирующая среда не получает и не отдает тепло поджигающей поверхности. Этот важный результат впервые получил Зельдович [25] при помощи геометрических соображений, заключающихся в том, что при больших 00 температурная кривая критического режима должна быть огибающей ассимптотой температурных кривых подкритических стационарных режимов. Так же как и в симметричном случае, каждому подкритическому значению б отвечают два стационарных тепловых режима, которые на пределе поджигания сливаются в один критический режим. [c.340]

Как видно из табл. 2, с увеличением температурного градиента при практически гюстоянном выходе качество масла улучшается. Однако при температуре верха 70° оно ухудшается при колеблющемся, но всегда пониженном выходе. Эта температура верха уже непосредственно приближается к критической температуре растворимости масла и растворителя (74°). В указанной области температур [c.239]

Железо. Эдварс и Пфейль [17, 71], вероятно, первыми вырастили кристаллы железа методом деформационного отжига. Этим способом удается выращивать кристаллы железа удовлетворительного качества, но условия выращивания сильно зависят от чистоты исходного материала. Железо с содержанием свыше 0,057о углерода (мягкая сталь) не рекристаллизуется. Для рекристаллизации требуется его обезуглероживание в восстановительной атмосфере (до концентрации углерода 0,01%). Проще же взять армко-железо или железо вакуумного переплава (99,99%). Оптимальный размер зерен в исходном материале составляет около 0,1 мм. Как правило, образцы предварительно прокатывают с обжатием на 50% и затем деформируют ( на 3%) растяжением [7]. Для лучшего контроля за образованием зародышей целесообразно локализовать область критической деформации [40]. После создания критической деформации поверхностные слои стравливают или удаляют электрополировкой. Затем образец отжигают 72 ч при 880—900 °С. Отжиг в поле температурного градиента, по-видимому, улучшает качество материала [39, 42]. Иногда после окончания ростового отжига поверхностный поликристаллический слой образца необходимо стравить, чтобы выявить крупные кристаллы. [c.160]

По-видимому, существует тенденция к росту сдвойникован-ных кристаллов с преимущественной ориентацией. Аллен и др. [41] отметили преобладание направлений, близких к (011). Кристаллы с заданной ориентацией выращивались по методу Фудзи-вары [27, 39, 72]. В этом методе один конец образца, в котором предварительно создана критическая деформация, помещают в отжиговую печь с температурным градиентом. Через некоторое время рост прерывают и образец разрезают таким образом, чтобы монокристальное зерно с нужной ориентацией превалировало на поверхности роста. Затем образец изгибают так, что это затравочное зерно в процессе последующего отжига вызывает развитие нужной ориентации в остальном объеме стержня. Специальные технологические приемы позволяют выращивать кристаллы с требуемой ориентацией по всему объему образца удалось даже вырастить стержень, содержащий всего лишь два монокристалла [73]. В табл. 4.1 обобщены способы выращивания кристаллов железа. [c.160]

Мерсье и др. [84] выращивали кристаллы а-фазы из исходной р-фазы, пропуская ее через печь с температурным градиентом, но кристаллы были низкого качества. Весьма совершенные кристаллы удавалось выращивать отжигом дефектных кристаллов а-фазы с критической деформацией при температуре ниже температуры фазового превращения. [c.165]

При проектировании вакуумной тепловой изоляции для плоских стенок критическим фактором является теплопроводность изолирующего материала, нагруженного атмосферным давлением через стенки. Порошковые и гранулированные материалы, а также различные материалы ячеистой структуры при нагружении имеют слишком высокую теплопроводность. Удовлетворительным материалом с низкой теплопроводностью, которая почти не изменяется с приложением нагрузки, оказались маты из тонких стеклянных (или стекловидных) волокон, расположенных беспорядочно в плоскостях, перпендикулярных к температурному градиенту и к оси приложения нагрузки. Стеклянные маты такого типа, помещенные в плоские металлические оболочки, имеют эффективный коэффициент теплопроводности от 4 до 10 мккал1см сек °С. [c.388]

Металл, непосредственно прилегаюищй к кромкам реза, очень быстро нагревается до температуры, близкой к точке плавления. Температурный градиент на расстоянии 1 см от кромок реза равен прпблизительно 1000 град/см. Прп резке нелегированных сталей, содержащих менее 0,35% углерода, поверхность реза нагревается выше температуры критической точки, а затем быстро охлаждается. Однако, поскольку охлаждение происходит быстрее, чем при иол-ном отжиге, но медленнее, чем при закалке, поверхность металла закаливается незначительно и оп сохраняет вязкость. Влияние закалки при кислородной резке [c.606]

Варианты постановки этой задачи рассматривали Ринтел [294], Огу-ра и Кондо [295], Вайтхед и Чен [292]. В частности, Огура и Кондо проанализировали различные случаи, когда верхняя — устойчивая — область имеет конечную или бесконечную глубину. Они подробно исследовали зависимость критических значений параметров и структуры течений от отношения толщин устойчивого и неустойчивого подслоя и от отношения температурных градиентов в этих слоях. Оказалось, что при умеренных значениях отношения фадиентов по мере роста толщины устойчивого слоя возрастает число узлов собственной функции fi(z), описывающей профиль вертикальной компоненты скорости. Это означает, что в достаточно толстых слоях над каждой конвективной ячейкой, порожденной неустойчивостью нижнего подслоя, образуется одна или больше дополнительных ячеек, которые имеют то же волновое число, что и первичная ячейка. Дополнительные ячейки, обычно называемые про-тивоячейками, создаются первичными ячейками при посредстве вязких сил, которые увлекают жидкость, находящуюся выше. Поэтому в последовательности расположенных друг над другом ячеек направления циркуляции жидкости чередуются. [c.199]

Как известно, экспериментальная кривая Чикелли и Бонилла, полученная при кипении ряда органических веществ в широком. диапазоне Р/Ркр,экстраполирована до нуля для Р/Р р= 1. В наших опытах, проводившихся при давлениях, близких к критическому (0,998 Р .р ), высокой интенсивностью теплоотдачи при крайне малых температурных градиентах (а достигает величины порядка 100000 ккал час-град.), наблюдающейся вблизи критической точки. Поэтому концевой участок кривой Чикелли и Бонилла для Р/Р кр, близких к единице, нуждается, по нашему мнению, в более точной экспериментальной проверке. [c.183]