Движущая сила тепловых процессов

Средний температурный напор. Для характеристики движущей силы процесса теплопередачи необходимо знать разность температур потоков, обменивающихся теплом. Схема изменения разности температур потоков вдоль поверхности теплообмена показана на рис. 87. Из рисунка видно, что в тепло-обменных аппаратах разность температур и температура потоков непрерывно изменяются, поэтому в расчетах в качестве Ai принимается ее среднее (А ср) или среднелогарифмическое (Ai p ig) значение. Величина Ai -p — это средняя движущая сила процесса теплопередачи. Она называется средним температурным напором. [c.158]

Перенос тепла, происходящий между телами с различной температурой, называется теплообменом. Движущей силой этого процесса является разность температур, причем тепло самопроизвольно переходит от более нагретого к менее нагретому тепу. Тела, участвующие в теплообмене, называются теплоносителями. [c.111]

С увеличением скорости прохождения сушильного агента через высушиваемый материал уменьшаются внешнедиффузионные торможения процессу сушки и повышается средняя движущая сила процесса, поскольку степень насыщения сушильного агента на выходе из сушилки уменьшается. Все это приводит к уменьшению времени сушки и, как следствие, к увеличению производительности сушилки. В то же время повышается удельный расход сушильного агента и затраты тепла на сушку. Наиболее рациональна в таких случаях частичная циркуляция сушильного агента с промежуточным подогревом. [c.250]

Общие сведения . Перенос энергии в форме тепла, который происходит между телами с различными температурами, называется теплообменом. Движущей силой любого процесса теплообмена является разность температур более нагретого и менее нагретого тел, при наличии которой тепло самопроизвольно, согласно второму закону термодинамики, переходит от более нагретого тела к менее нагретому. Тела, участвующие в теплообмене, носят название теплоносителей. [c.28]

Для протекания процесса передачи тепла необходимо наличие некоторой разности температур между горячим и холодным теплоносителями. Эта разность температур является движущей силой процесса теплопередачи и называется температурным напором. Если Г —температура горячего теплоносителя, а —температура холодного теплоносителя, то температурный напор [c.368]

Перенос энергии в форме тепла , происходящий между телами, имеющими различную температуру, называется теплообменом. Движущей силой любого процесса теплообмена является разность температур более нагретого и менее нагретого тел, при наличии которой тепло самопроизвольно, в соответствии со вторым законом термодинамики, переходит от более нагретого к менее нагретому телу. Теплообмен между телами представляет собой обмен энергией между молекулами, атомами и свободней электронами в результате теплообмена интенсивность движения частиц более нагретого тела снижается, а менее нагретого-г возрастает. [c.260]

Условия возможности осуществления процесса теплообмена в аппаратах смешанного тока. Главным условием, определяющим возможность передачи тепла между средами, находящимися в тепловом контакте, является наличие перепада температур, который представляет собой движущую силу процесса теплопередачи. [c.50]

И, Тепловые процессы связаны с передачей тепла от одного тела к другому. К ним относятся нагревание и охлаждение, испарение и конденсация, плавление и затвердевание. Движущей силой тепловых процессов является разность температур. Скорость протекания процесса определяется законами теплопередачи. [c.13]

Рассмотрение абсорбции с выделением тепла начнем с общего случая, когда поглотитель обладает заметным давлением пара при температуре абсорбции (абсорбция летучим поглотителем) в этом случае в газовой фазе, кроме инертного газа и компонента, присутствуют пары поглотителя. Если поступающий газ не насыщен парами поглотителя, то одновременно с абсорбцией компонента протекает процесс испарения поглотителя движущей силой данного процесса является разность концентрации насыщенного пара поглотителя и действительной концентрации этого пара в газе. [c.258]

Особенности процесса испарения воды с поверхности пленки затрудняют установление общего коэффициента теплопередачи аппарата и усложняют расчет. Если принять в качестве движущей силы тепло- и массообмена разность средних температур пленки воды и воздуха по влажному термометру, сопротивление сухому и влажному теплообмену можно выразить одной величиной и упростить расчет. [c.195]

Движущей силой тепловых процессов является разность температур сред, при наличии которой тепло распространяется от среды с большей температурой к среде с меньшей температурой. При теплопередаче от одного теплоносителя к другому разность между температурами теплоносителей не сохраняет постоянного значения вдоль поверхности теплообмена, и поэтому в тепловых расчетах, где применяется основное уравнение теплопередачи (6.2) к конечной поверхности теплообмена, необходимо пользоваться средней разностью температур. [c.138]

Уравнения (П1 23), (П1,28), (П1,29), (П1,31) —(Ш,34) выражают полный баланс массы и энергии в процессе охлаждения газа и конденсации пара, но не дают знания кинетических особенностей процесса, а именно — движущей силы тепло- и массообмена. Движущую силу можно точно рассчитать, построив действительный процесс осушения газа в диаграмме /—X. [c.63]

Колонные аппараты, широко применяемые в химической технологии для проведения процессов контактного тепло- и массообмена, а также химических превращений, работают обычно в режиме встречного движения взаимодействующих потоков жидкостей, газов (паров) и зернистых материалов. При таком направлении потоков, как известно, наиболее полно используется движущая сила протекающих физических и больщинства химических процессов. [c.8]

Механизм тепло- и массообмена в аппаратах погружного горения при барботаже продуктов сгорания в жидкости весьма сложен. Здесь одновременно протекают процессы конвективного теплообмена, диффузии, теплообмена при изменении агрегатного состояния ц теплопроводности. Движущей силой этих процессов является разность гемпературы дымовых газов и воды, разность парциальных давлений водяных паров, заключенных в пузырьках и у поверхности их контакта с жидкостью. [c.133]

Температурный напор или разность температур между теплыми и холодными средами является движущей силой теплового процесса. [c.274]

Процесс переноса теплоты, происходяш ий между средами (телами), имеющими различную температуру, называется теплообменом. Движущей силой любого процесса теплообмена является разность температур между более нагретым и менее нагретым телами, при наличии которой тепло самопроизвольно, в соответствии со вторым законом термодинамики, переходит от более нагретого к менее нагретому телу. [c.31]

П. Тепловые процессы связаны с передачей тепла от одного тела (потока) к другому. К ним относятся нагревание и охлаждение, испарение и конденсация, плавление и затвердевание. Движущей силой тепловых процессов является разность [c.7]

Встречное движение взаимодействующих потоков в аппарате, однако, неравноценно идеальной схеме противотока. В реальных аппаратах встречное движение потоков характеризуется неравномерными профилями скоростей по сечению, сопровождается механическим уносом легкой фазы более тяжелой фазой и, наоборот, продольным переносом тепла и массы и, следовательно, неодинаковым временем пребывания частиц обоих потоков в рабочем объеме. Отклонение от режима идеального противотока ведет к. уменьшению движущей силы процесса обмена или химического превращения и соответствующему понижению эффективности колонных аппаратов. [c.8]

В реальных условиях из-за неравномерности профиля скоростей в сечении потока и неполной сепарации встречных взаимодействующих фаз в отдельных сечениях аппаратов всегда происходит перемешивание фаз в продольном направлении. Это приводит к уменьшению движущей силы процессов тепло- или массообмена и к соответствующему уменьшению эффективности аппаратов (по сравнению с режимом полного вытеснения). В реальных аппаратах никогда не достигается полное и мгновенное смешение предыдущих и последующих объемов вещества. Заметим, что с увеличением отношения длины аппарата к его диаметру / >к движение потоков в аппарате приближается к режиму полного вытеснения, а при уменьшении этого отношения — к режиму полного перемешивания. [c.23]

Фундаментальное соотношение, определяющее, что скорость фильтрования воды сквозь слой песка пропорциональна гидростатическому давлению и обратно пропорциональна толщине слоя, установлено Дарси в 1856 г. при исследовании действия городских фонтанов [23]. При этом коэффициент пропорциональности выражает влияние вязкости жидкости и свойств пористого слоя на скорость процесса. Приведенное соотношение аналогично известным для интенсивности перемещения тепла, вещества и электричества и является частным случаем закона, в соответствии с которым скорость процесса пропорциональна движущей силе и обратно пропорциональна сопротивлению. Все рассматриваемые далее более сложные уравнения фильтрования представляют собой по существу модификацию соотношения Дарси. [c.23]

Второе начало термодинамики позволяет сформулировать отдельные положения, которые указывают пути исследований по созданию энергетически оптимальных схем. К ним относятся использование тепла экзотермических реакций для обеспечения системы энергией использование внутренней движущей силы для ведения процесса (примером может служить установка по разделению воздуха и использование эффекта Джоуля—Томпсона) использование тепла на уровне его получения и ведение процесса при температуре, по возможности близкой к температуре окружающей среды (в этой связи следует заметить, что тепловой насос термодинамически неэффективен, так как создает большой градиент температур). [c.488]

Качественный анализ структуры ФХС. Основу структурного анализа ФХС составляет обобщенная система гидромеханических уравнений с учетом физико-химических процессов, протекающих в технологическом аппарате. Замкнутая система уравнений термогидродинамики многокомпонентной неидеальной двухфазной смеси, в которой протекают химические реакции, осложненные процессами тепло- и массопереноса, сформулирована в работе [6 ] и подробно рассмотрена в 1.2—1.4 настоящей монографии. Эта система уравнений, во-первых, может служить исходным пунктом при переходе к математическому описанию частной инженерной задачи во-вторых, она вскрывает структуру движущих сил и потоков, развивающихся в локальном объеме аппарата и отражающих специфику физико-химических процессов в нем. [c.10]

Особенностью развиваемого подхода, обусловливающей его универсальность, является структурное представление ФХС, естественно вытекающее из разложения обобщенной диссипативной функции системы (т. е. функции, определяющей энергозатраты на различные необратимые процессы) на движущие силы и потоки. При этом имеется в виду диссипативная функция для общей ФХС — многофазной многокомпонентной сплошной среды, где протекают процессы переноса массы, тепла и импульса, осложненные химическими превращениями. [c.19]

Движущая сила процесса массопереноса — разность концентраций компонентов в фазах системы. В абсорбционных и ректификационных процессах, где имеется жидкая и паровая фазы, скорость перехода любого компонента из одной фазы в другую определяется относительной концентрацией его в соответствующей фазе. Если концентрация компонента в паровой фазе меньше, чем в жидкости, то происходит его испарение, если наоборот,—конденсация паров этого компонента и переход его в жидкую фазу. При повышенных давлениях, при условиях, далеких от идеального состояния, пользуются понятием летучести. Силы, тормозящие тепло- и массоперенос, можно охарактеризовать с помощью коэффициента тепло- (массо-) передачи и величины поверхности, на которой осуществляется этот процесс. Скорость переноса обратно пропорциональна величине поверхности. [c.125]

Основы теплообмена рассматривались в гл. 9, где было показано, что скорость теплового потока зависит от относительной величины движущей силы и сил сопротивления процессу теплообмена. Основными уравнениями теплового расчета теплообменных аппаратов являются уравнения теплового баланса и теплообмена, решаемые совместно. При этом учитываются следующие три сопротивления сопротивления пограничного слоя потоков, обмениваю щихся теплом (сопротивление пленки ) и сопротивление твердой стенки, раз делающей эти потоки. Передача тепла в этом случае осуществляется одновре менно теплопроводностью и конвекцией. Скорость теплообмена между потоком и твердой стенкой принято характеризовать с помощью коэффициента теплоотдачи а. Для двух потоков, разделенных стенкой, уравнение теплообмена имеет вид [c.155]

В случае неизотермического протекания процесса изменяются условия равновесия, и движущая сила будет уменьшаться при увеличении температуры. В этом случае рационально организовать процесс с отводом тепла из рециркуляционного контура (рис. 6.4). [c.289]

Основные уравнения химической кинетики, а также закономерности тепло- и массообмена не имеют существенных различий для реакторов с фильтрующим, кипящим (КС) или движущимся слоем катализатора. В кинетических уравнениях, характеризующих реакторы кипящего слоя, изменяются лишь абсолютные величины составляющих этих уравнений по сравнению с неподвижным слоем. Так, значения к во взвешенном слое могут увеличиться в 3—10 раз за счет изотермического режима в реакторе КС, по сравнению с адиабатическим в реакторе фильтрующего слоя, с одновременным увеличением эффективной (используемой) поверхности катализатора. Движущая сила процесса ДС в результате перемешивания в реакторе КС может значительно понизиться, по сравнению с реактором фильтрующего слоя, работающим в режиме, [c.113]

Тепло- и массообмен между газом и распыленной жидкостью отличаются высокой интенсивностью, обусловленной развитой поверхностью фаз, большими значениями движущих сил и коэффициентов тепло- и массопереноса. Процесс можно вести непрерывно и с большой скоростью, поэтому сушка распылением по сравнению с другими способами сушки позволяет сэкономить время, средства и рабочую силу. Это подтверждается приведенными в табл. 3.1 данными по сравнительной стоимости системы сушки каолиновой глины. [c.147]

Известно, что максимальные значения движущих сил и интенсивный тепломассообмен в распылительных сушилках наблюдаются в начале процесса при высоких относительных скоростях движения сушильного агента и распыленного материала. Такие явления более характерны, когда процессы тепло- и массообмена являются нестационарными. Наиболее благоприятные условия создаются, например, в струйных распылительных сушилках при подаче распыленного раствора непосредственно в газовую высокотемпературную струю (до 1000°С), движущуюся со скоростью порядка 300 м/с. [c.153]

Движущей силой процесса передачи тепла является средняя разность температур теплообменивающихся сред. Средний температурный напор А ср для прямотока и противотока определяют по формуле [c.165]

Поскольку проведение ректификации связано с испарением жидкости и соответствующими затратами тепла, на основании изложенного можно сформулировать одно из важнейших правил ректификации с уменьшением флегмового числа и, следовательно, затрат тепла на проведение процесса уменьшается движущая сила, и. наоборот. [c.299]

Для того чтобы движущая сила процесса была положительна, т.е. у >у, необходимо увеличить В. Однако, с увеличением Н возрастает расход тепла на ректификацию, хотя в то же время уменьшается требуемая высота колонны. Наивыгоднейшее флегмовое число, при котором общие затраты минимальны, определяется технико-экономическими расчетами. На рис.3,5 графически изображены кривые эксплуатационных расходов, капитальных затрат и общих затрат на ректификацию в зависимости от значения флегмового числа. Минимальным общим затратам соответствует оптимальное (рабочее) флегмовое число. В практике ректификации обычно принимают значение от Н=1,2 Рмин До В = 2,5 В мин. [c.39]

Для практических расчетов весьма важно знать скорость процесса в различных его стадиях, или так называемую кинетику процесса. Во многих случаях скорость процесса пропорциональна движущей силе. Такая простая зависимость наблюдается при фильтровании (стр. 178), при передаче тепла путем теплопроводности и конвекции (стр. 369 и 370), в процессах массопередачи (стр. 570). В этих случаях уравнение скорости процесса имеет следующий вид [c.21]

Уравнение (16-17) аналогично уравнению теплопередачи (11-9) температурному напору соответствует движущая сила процесса массопередачи, количеству тепла — количество веще-ства, переходящего из одной фазы в другую, коэффициенту теплопередачи — коэффициент массопередачи. [c.570]

В первом приближении можно считать, что результат процесса, характеризуемый, например, массой М перенесенного вещества или количеством переданного тепла, пропорционален движущей силе (обозначаемой в общем виде через Д), времени т и некоторой величине А, к которой относят интенсивность процесса. Такой величиной может быть рабочая поверхность, через которую происходит перенос энергии или массы, рабочий объем, в котором осуществляется процесс, и т. п. Следовательно, уравнение любого процесса может быть представлено в общем виде [c.17]

В классической термодинамике температура определяется как параметр состояния, характеризующий направление перехода тепла, степень нагреТости тела и качественно проявляющийся в виде способности к теплообмену. Разность температур является движущей силой тепловых процессов. Методы термодинамики позволили установить абсолютную щкалу температур, определить абсолютный нуль как предельно возможное минимальное значение температуры. [c.6]

Критерии подобия являются основой для масштабного перехода. Критерии часто вступают в противоречие друг с другом. При рассмотрении процессов, протекающих в химических реакторах, важную роль играет понятие сопротивления, определяемое как отношение некоторой движущей силы к переносимым за едииицу времени количеству движения, массе, теплу или к количеству превратившегося химического вещества. При увеличении масштаба относительные величины соответствующих сопротивлений меняются. [c.230]

С точки зрения химической технологии важно знать, на что расходуется энергия, подводимая к аппарату. Все виды энергозатрат на протекание необратимых процессов в системе характеризует диссипативная функция ФХС (локальное производство энтропии). Диссипативная функция многокомпонентной неидеальной двухфазной дисперсной смеси, в которой протекают химические реакции совместно с процессами тепло- и массопереноса, получена в работах [6, 71 и подробно анализируется в 1.4 книги. Разложение диссипативной функции на движущие силы и потоки приведено в табл. 1. Таблица движущих сил и потоков, дополненная энергетическими переменными систем гидравлической, электромеханической и псевдоэнергетической природы, служит основой при построении комплекса процедур автоматизированного формирования математических моделей, исходя из топологического принципа формализации ФХС. [c.10]

При моделировании тепло- и массообмепных процессов, осложненных химическими превращениями в многофазных дисперсных средах, важным результатом этапа качественного анализа структуры ФХС является вскрытие структуры движущей силы массо-перепоса между фазами, которая, как видно из табл. 1, определяется тремя основными факторами разностью потенциалов Планка, энтальпийной движущей силой, скоростной неравно-весностью между фазами. [c.10]

Для ФХС 01 пропорциональна г-й составляющей обобщенной диссипативной функции, представляющей локальное производство энтропии за счет протекания различных необратимых процессов в системе. В результате качественного анализа движущих сил и потоков ФХС было получено общее выражение для диссипативной функции двухфазной га-компопентпой дисперсной смеси, в которой протекают процессы тепло- и массопереноса, осложненные химическими превращениями. Разложение диссипативной функции на движущие силы и потоки дано в табл. 1 в первой книге авторов Основы стратегии на с. И. [c.25]

Если реакция проходит со значительным положительным тепловым эффектом, то при протекании ее во внешнедиффузионной области температура поверхности частиц значительно больше температуры газового потока. Разогрев поверхности частиц катализатора (распространяющийся в результате теплопроводности в их объем) происходит потому, что процессы переноса тепла и вещества подобны и движущие силы их (С — с) и (Гпов—Т об) пропорциональны. Разница температур газового потока и поверхности частиц катализатора, как и концентраций реагента в объеме и на поверхности, при протекании реакции во внешнедиффузионной области максимальна. На скорость реакции это явление влияния не оказывает, так как она определяется скоростью диффузии, но оно может сильно изменить селективность процеоса. [c.140]

На основе этих уравнений можно с достоверной точностью производить кинетические расчеты процессов тепло- и массообмена при проектировании подобных сушилок. Кроме того, по аэродинамическому режиму аппарата можно судить об использовании движущей силы процесса в нем. Как правило, наиболее благоприятные условия для тепло- и массообмена в аппаратах возникают при отсутствии обратного перемешивания в их рабочих объемах, т. е. в аппаратах идеального вытеснения, в которых степень использования движущей силы равна единице, а- движущая сила процесса в таких аппаратах равна среднему потенциалу тепла и массы (Д1 = Д1ср и ДР = АРср). [c.163]

Перемешивание в псевдоожиженном слое. Под перемешивани ем твердых частиц и газа в состоянии псездоожижения понимает ся взаимодействие циркуляционных потоков газовой и твердой фаз, приводящее к выравниванию концентрацийг и температур контактирующих потоков в объеме слоя. К достоинствам интенсивного перемешивания в псевдоожиженном слое следует отнести выравнивание температур в объеме катализатора и высокую интенсивность теплообмена [15, 23]. Недостатками перемешивания являются уменьшение движущих сил процессов тепло- и массообмена и неравномерность во времени пребывания отдельных частиц и порций ожижающего агента в слое. - [c.171]