Теплопроводность остаточных газов

Тепловой изоляцией, как известно, называется всякое вспомогательное покрытие, которое способствует снижению потерь тепла (холода) в окружающую среду. В рассматриваемом оборудовании назначение теплоизоляционных устройств состоит в сведении к минимуму подвода тепла конвекцией, теплопроводностью остаточных газов, лучеиспускание.м и теплопроводностью через металлические связи [27, 125, 126, 136]. [c.103]

Обладающий большой плотностью слоистый изоляционный материал из алюминиевой фольги и стекловолокна примерно в 35 раз более эффективен в отношении уменьшения теплопередачи, чем лучшие стандартные системы порошковой изоляции [130]. Еще большая эффективность многослойной изоляции достигается при работе ее под вакуумом. Это объясняется тем, что при давлениях ниже 0,0001 мм рт. ст. перенос тепла за счет теплопроводности остаточного газа практически равен нулю [121, 133]. [c.120]

Важнейшей проблемой при разработке и эксплуатации криостатов является их защита от вредных теплопритоков. Притоки тепла к термостатируемой полости обычно вызываются следующими причинами излучением, теплопритоками вдоль тепловых мостов, теплопроводностью остаточного газа в вакуумной полости. Помимо этих основных причин, источниками тепловыделений может быть джоулево тепло в электропроводниках, теплота адсорбции остаточного газа, а в некоторых случаях даже механические вибрации. Методы определения основных теплопритоков и пути их уменьшения указывались выше (см. стр. 207). [c.233]

Тепло от кожуха к экрану переносится тремя путями теплопроводностью остаточных газов, тепловым излучением и по тепловым мостикам. Перенос тепла по опорам и подвескам зависит от конструкции этих элементов и рассчитывается по обычным уравнениям теплопроводности. Величина является результатом лишь двух оставшихся механизмов переноса тепла теплопроводностью остаточных газов и тепловым излучением зл [c.137]

Сконденсированные в вакууМе слои чрезвычайно чувствительны к условиям их формирования, в частности к температуре подложки, интенсивности конденсации, температуре конденсируемого газа, мощности теплового потока, подводимого к поверхности конденсации излучением и посредством теплопроводности остаточного газа. [c.150]

В связи с вышеизложенным ясно, что коэффициент теплопроводности конденсата в уравнении (5.52) является термической характеристикой не монолитного тела, а высокодисперсного материала [19]. Этот материал — конденсат состоит из остова — скелета, представляющего собой совокупность огромного количества твердых частиц — кристалликов, разделенных между собой промежутками, заполненными остаточным газом. В таком сложном материале теплопередача уже не ограничивается одной теплопроводностью твердого тела, а осуществляется посредством переноса тепла вдоль отдельных частиц — элемента твердого скелета материала передачи тепла, благодаря теплопроводности от одной твердой частицы к соседней в местах их непосредственного контакта теплопроводности остаточного газа в порах и пустотах между частицами излучения от частицы к частице. [c.150]

Перенос тепла за счет теплопроводности остаточных газов [8, 72]. При давлениях ниже 133,3 Па конвективный перенос тепла в газах практически отсутствует и тепло передается газом вследствие теплопроводности. На зависимость теплопроводности газа от давления влияет также средняя длина I (в см) свободного пробега молекул газа, которая обратно пропорциональна давлению и зависит от природы газа и его температуры. [c.45]

Наибольшая эффективность многослойной изоляции достигается при работе в условиях вакуума. Это объясняется тем, что при давлении ниже 0,0133 Па перенос тепла за счет теплопроводности остаточного газа практически равен нулю [78]. [c.51]

Приведенные на рис. 1 опытные кривые по тепловому потоку через воздух между стенками сосуда Дьюара удовлетворительно согласуются с уравнением (12). Коэффициент аккомодации здесь равен 1. Переходная область охватывает диапазон 0,05 < Кп < < 5. В сосудах Дью-ара для жидкого кислорода расстояние между стенками находится в пределах 10—20 мм. В этом случае перенос тепла газом начинает уменьшаться при давлениях ниже 5 н/ж2 и при давлении менее 0,1 н/ж изменяется пропорционально давлению., Для уменьшения переноса тепла теплопроводностью остаточных газов до весьма малой величины (не более 5% [c.13]

Вакуумная теплоизоляция в чистом виде или, как ее называют иначе, высоковакуумная изоляция представляет собой в сущности вакуумированное пространство между теплой и холодной граничными стенками. Тепло в этом пространстве переносится двумя путями теплопроводностью остаточных газов и тепловым излучением. [c.129]

Для определения величин теплопритоков к азотному экрану и к водородному контейнеру для каждого сосуда предварительно были произведены тепловые расчеты при разных способах изоляции и различной конструкции системы подвески. Как уже указывалось, механизм передачи тепла к каждой оболочке может быть трех видов тепловое излучение, теплопроводность остаточного газа и теплоприток через трубы и изолирующие опоры. При расчете теплоподвода каждый сосуд можно считать состоящим из двух частей. Первая часть — контейнер с жидким азотом при 77° К, окруженный наружной оболочкой с температурой 300° К. Вторая часть — контейнер с жидким водородом при 20° К, окруженный азотным экраном с температурой 77° К. В расчете каждая часть рассматривалась отдельно, так как конечными результатами расчета являются потери на испарение жидких азота и водорода. [c.420]

Теплопроводность остаточного газа [c.421]

В таблице приводятся средние значения полного теплопритока в единицу времени за счет излучения, теплопроводности остаточного газа и теплопроводности трубок и изолирующих опор, полученные при эксплуатации 440-литрового сосуда в течение полутора лет. [c.422]

Теплопередача в аппаратах с вакуумной изоляцией происходит, в основном, путем излучения, а также за счет теплопроводности остаточных газов и практически не зависит от толщины слоя изоляции (расстояние между теплообменивающимися стенками). [c.43]

В этой области давлений теплота конденсации и теплота за счет теплопроводности остаточных газов в об- [c.123]

Действие теплоэлектрических вакуумметров основано на явлении изменения теплопроводности разряженного газа при изменении давления. Датчик, соединенный с вакуумной системой, содержит тонкую проволоку, к которой подводится постоянная электрическая мощность. Температура нити тем выше, чем меньше давление, т. е. меньше теплопроводность остаточного газа. Изменение температуры регистрируется термопарой или термометром сопротивления. [c.165]

Высокий вакуум может служить эффективным теплоизолятором. Этот "факт используется уже несколько десятков лет в сосудах для сжиженных газов, названных по имени изобретателя сосудами Дьюара. Сосуды имеют двойные стеклянные или металлические стенки, между которыми создано разрежение. Тепло из окружающей среды притекает здесь к сжиженному газу тремя путями теплопроводностью остаточных газов, излучением и проводимостью твердых конструкционных элементов. [c.388]

Перенос тепла теплопроводностью остаточных газов [c.388]

Теплоизоляционные устройства служат обязательными составными элементами низкотемпературных установок. Их назначение — сводить к минимуму подвод теплоты конвекцией, теплопроводностью остаточных газов, лучеиспусканием и теплопроводностью через конструктивные связи. [c.241]

Приток теплоты вследствие теплопроводности остаточных газов не зависит ог давления при относительно грубом вакууме (длина свободного пробега молекул меньше расстояния между стенками), так как с понижением давления уменьшается количество молекул — переносчиков теплоты, но, увеличивается длина их пробега. Если длина свободного пробега молекул (см. табл. 2.1) становится больше расстояния между стенками, теплопроводность остаточными газами становится пропорциональна значению давления и для цилиндрических сосудов может быть вычислена [51] по Уравнению [c.246]

Уменьшение переноса теплоты внутри теплоизоляции теплопроводностью остаточных газов получают, вакуумируя изоляционное пространство до остаточного давления не выше 10- гПа. Узкие каналы в изоляции затрудняют откачку воздуха и [c.249]

Обязательным составным элементом низкотемпературных установок являются различного рода теплоизоляционные устройства. Назначение этих устройств — сводить к минимуму подвод тепла конвекцией, теплопроводностью остаточных газов, лучеиспусканием н теплопроводностью через металлические связи. [c.217]

Определим отдельно количества тепла, притекающие из окружающей среды вследствие теплопроводности стенок шейки и шара, излучения стенок и теплопроводности остаточных газов, а также потери через отверстие шейки. [c.168]

В результате теплопроводности остаточных газов (считая их воздухом при Р=1-10 мм рт. ст.) передается [c.190]

Ширина вакуумного пространства незначительна вакуум очень глубокий теплопроводностью остаточного газа и через опоры пренебрегают. [c.305]

Вакуумметры различных моделей, выпускаемых промышленностью, подробно описаны в справочниках но технике высокого вакуума [33, 41, 43]. При лабораторпоп ректификации в качестве стандартного эталонного прибора применяют манометр Мак-Леода, который очень неудобен и не позволяет производить непрерывные измерения. В области давлений от 10" до 10 мм рт. ст. используют манометры Пирани, основанные на измерении теплопроводности остаточного газа, а в области давлений от 10 до 10 мм рт. ст. — ионизационные манометры в последнее время в продажу поступили приборы, являющиеся комбинацией двух последних манометров. [c.501]

В акуумно-порошк о в а я изоляция. В сосудах и установках с высоковакуумной изоляцией основную часть теплопритока составляет тепловое излучение. Одним из способов, позволяющих уменьшить теплоприток от излучения, является заполнение вакуумного пространства мелким порошком. Схема такого сосуда показана на рис. 7.25,5 (порошок III"). Потери из-за увеличения теплопроводности обычно ниже, чем выгода от уменьшения теплового излучения. Кроме того, порошки уменьшают теплоприток, связанный с теплопроводностью остаточного газа. Такая изоляция впервые была также разработана Дьюаром. [c.203]

Целевое назначение теплоизоляции - сведение к минимуму подвода тепла конвекцией, теплопроводностью остаточных газов, лучеиспусканием и теплопроводностью через металлические связующие конструктивные элементы [1-4]. Т )в-бования к эффективности изоляции возрастают с понижением температуры, так как при этом с одной стороны увеличивается теплоприток через изоляцию, а с другой - резко возрастает стоимость последней. Вместе с тем теплота парообразования различных жидкостей тем меньше, чем ниже их температура кипения. Поэтов у небольшой теплоприток вызывает испарение значительного количества жидного водорода, являющегося одной из наиболее низкокипящих жидкостей. Вследствие малой теплоты парообразования жидкого водорода объем его при одинаковом подводе тепла будет уменьшаться в 7,7 раз быстрее, чем объем жидкого кислорода. [c.131]

Обладающий большой плотностью слоистый изоляционный материал из алюминиевой фольги и стекловолокна примерно в 35 раз сильнее уменьшает теплопередачу, чем лучшие стандартные порошковне системы изоляции [ II]. Еще большая эффективность многослойной изоляции достигается при работе ее под вакуумом, так как при давлениях ниже 13,3 Па перенос тепла за счет теплопроводности остаточного газа становится пренебрежимо малым. Поэтому многослойную изоляцию, работающую в условиях глубокого вакуума, называют также многослойно-вакуумной или экранно-вакуумной изоляцией. Скорость испарения в сосудах со сжиженными газами при этом виде изоляции в 20 раз меньше, чем в случае обычных видов порошково-вакуумной изоляции [тз]. По данным 7], коэффициент теплопроводности у лучших образцов многослойно-вакуумной изоляции примерно в 8 раз ниже, чем у вакуумно-порошковой изоляции, экранированной металлическими поротками. Однако при давлениях более 1,3 кПа применение дорогостоящего ламинированного материала дает мало преимуществ перед порошковой изоляцией. Креме того, применение многослойной изоляции требует довольно сложной техники высокого вакуума. [c.150]

Теплопроводность остаточного газа. При давлениях ниже 10 мм рт. ст., согласно кинетической теории, передача тепла остаточным газом прямо пропорциональна давлению. В таких условиях молекулы сталкиваются со стенками чаще, чем между собой, и для расчета теплопередачи можно воспользоваться формулой Кнудсена [8] для переноса тепла отдельными молекулами. В случае длинных коаксиальных цилиндров формула Кнудсена имеет следующий вид ) [c.322]

Тепловой поток за счет теплопроводности остаточного газа вычисляется по формуле, предложенной Кистлером [6], [c.421]

Количество тепла, подводимое к внутреннему шару за счет теплопроводности остаточных газов, определяется по уравнению Кнудсена [c.102]

Приток тепла теплопроводностью остаточных газов не зависит от давления при сравнительно высокид давлениях, когда длина свободного пробега молекул меньше расстояния между стенками. Когда длина свободного пробега молекул оказывается больше расстояния между стенками, теплопроводность остаточных газов становится пропорциональной давлению и тепловая нагрузка может быть вычислена по уравнению, Вт [c.134]

Повышение эффективности вакуумной изоляции связано с уменьшением теплопередачи теплопроводностью остаточных газов и излучением. ЧИнижение первого вида переноса тепла может быть достигнуто, в частности, путем увеличения отношения Ь/й за счет получения более высокого вакуума или уменьшения расстояния между теплообменивающимися [c.397]

В изоляции этого типа конвективный теплообмен устраняется вакуумированием. Теплопередача определяется лучеиспусканием и теплопроводностью остаточных газов. Чтобы уменьшить тепловое излучение, поверхности полируют и выполняют из материалов с малой степенью черноты (с.м. стр. 140). Другим способом уменьшения притока лучистого тепла является применение экранов. В установках для ожижения водорода и гелия и в сос дах для ил хранения очень часто осуществляется экранирование поверхностями, охлаждаемыми жидким азотом. Приток лучистого тепла пропорционален четвертой степени температуры, и охлаждение экрана жидким азотом снижает его примерно в 150—200 раз. Другой способ, используемый в танках и крио-статах, заключается в охлаждении экрана парами ожиженного газа, находящегося в сосуде [А-104], что упрощает конструкцию сосуда для хранения. Применяется также экранирование плавающими подвешенными экранами, очень слабо контактирующими со смежными оболочками. Введение одного экрана той же степени черноты, какой обладают и стенки, снижает теплоприток вдвое, двух экранов — втрое и т. п., а при наличии п экранов — в (га+1) раз. Экранированию жидким азотом соответствует 150—200 плавающих экранов. Конструктивно такую теплоизоляцию можно осуществить, окружая низкотемпературные части пакетом из многих слоев гофрированной алюминиевой фольги — это так называемая альфолевая изоляция. В технике глубокого охлаждения альфолевая теплоизоляция распространения не получила. [c.220]

Для поддержания высокого вакуума приходится использовать достаточно мощные вакуумные системы и иметь тщательно герметизированную аппаратуру. Требования к герметичности особенно жестки в отношении частей установок, содержащих холодный или ожиженный газ, так как при увеличении плотности возрастает утечка через неплотности. Неоднократно наблюдались случаи, когда при комнатной температуре не удавалось обнаруживать течь даже с помощью гелиевого или фреонового тече-искателя, а при охлаждении она давала себя знать. Теплоприток через высоковакуум- ную изоляцию вычисляется как сумма количеств тепла, передаваемого лучеиспусканием (стр. 220) и теплопроводностью остаточных газов [уравнение (7-3)]. [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология