Периодический перенос тепла

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ПЕРЕНОС ТЕПЛА [c.129]

Пример 4-7. Случай периодического переноса тепла имеет место в цилиндре двигателя внутреннего сгорания с возвратно-поступательным движением рабочих частей. Нужно рассчитать глубину проникновения температурных колебаний в стенку цилиндра. Предположим, что двигатель делает 2 ООО об/мин. Если двигатель имеет двойной ход поршня, то период одного колебания равен [c.140]

I —перенос тепла теплопроводностью (первый порядок)-, 2 —параллельные или. последовательные реакции первого порядка-, 3 —единичная стадия смешения первого порядка 4, 7 — последовательные и параллельные многостадийные процессы 5 —последовательности тепловых стадий 6 — многостадийные последовательности перемешивания 8 — кинетические зависи мости, являющиеся функцией температуры 9 —кинетические закономерности второго и высших порядков 10— проточный (трубчатый) реактор I — непрерывно и периодически действующие реакторы с перемешиванием 2 —реакторы для гетерогенного катализа [c.117]

Наконец, третье направление базируется на нестационарном переносе тепла пакетами твердых частиц (непрерывной фазой), периодически оттесняемыми от поверхности теплообмена газовыми пузырями (дискретной фазой). Интенсивность теплового [c.419]

Оптимальное периодическое управление температурой на входе адиабатического слоя катализатора. Предположим, что для описания нестационарного процесса в слое можно а) пренебречь продольным переносом тепла и вещества в газовой фазе за счет эффективной продольной теплопроводности и диффузии б) внутри пористого зерна катализатора практически отсутствуют градиенты температур в) можно не учитывать тепло- и массоемкость зерна и свободного объема слоя, так как будут рассматриваться процессы с характерными временами, гораздо большими, чем масштабы времени переходных режимов в газовой фазе теплообмен на границах слоя несуществен. Тогда в безразмерном виде математическую модель нестационарного процесса в слое можно записать так [c.132]

Широко распространены течения, индуцированные выталкивающей силой и обусловленные только переносом тепла. Многие виды течений возникают при нагревании или охлаждении большого объема однофазной жидкости. В приложениях встречаются различные геометрические конфигурации. Возникающее течение может быть ламинарным, переходным или турбулентным. Оно может быть стационарным, периодическим или нестационарным. Течение может быть очень интенсивным, если велик вертикальный размер Ь, т. е. очень велико число Грасгофа — [c.68]

Какое место должен занимать водород в периодической системе Казалось бы, нелепый вопрос конечно, первое Да, но в какую группу его поместить Долгое время водород располагали над литием, поскольку у него один валентный электрон, как и у всех одновалентных металлов. (Кстати, и теплопроводность водорода для газа необычайно велика — молекулы водорода движутся значительно быстрее молекул других газов и поэтому интенсивнее переносят тепло.) [c.27]

Влажные материалы, подвергаемые термической обработке или периодическому воздействию тепла и влаги, изменяют свои физические свойства. Эти изменения обусловлены молекулярным характером связи поглощенной жидкости с веществом тела. Кроме того, перенос поглощенной жидкости или пара (а также тепла) внутри коллоидного капиллярнопористого тела зависит от характера молекулярной связи жидкости, содержащейся в теле, с веществом скелета тела. Поэтому анализ видов связи вещества, поглощенного коллоидными капиллярнопористыми телами, представляет особый интерес для физики переноса тепла и массы. [c.10]

Явление переноса растворимых веществ жидкостью под влиянием было обнаружено автором в 1934 г. на основе анализа полей температуры и влагосодержания кожи в процессе сушки. Эти результаты были успешно применены при выборе оптимального режима сушки пищевых продуктов, который заключался в периодическом воздействии тепла. Материал в течение небольшого промежутка времени (от нескольких секунд до 5 мин) нагревался газом или инфракрасными лучами, а затем охлаждался холодным воздухом, также в течение малого промежутка времени. Такой осциллирующий режим нагревания и охлаждения продолжался в течение всего периода постоянной скорости. [c.216]

При рассмотрении ряда прикладных задач интересно изучение процесса переноса тепла в периодических средах, содержащих вакуумные прослойки или полости, где перенос тепла осуществляется только посредством излучения. В других случаях эти полости заполнены газом с ничтожно малыми коэффициентами теплопроводности и поглощения. В этом случае часто можно пренебречь наличием газа и рассматривать эти полости как вакуумные. Конструкции и материалы, содержащие прослойки и ноло- [c.77]

Первый тип симметрии в скалярном случае соответствует задаче диффузии (переноса тепла) в среде, симметричной относительно плоскости II,, второй тип — задачам теории упругости. Теорема 1. Пусть периодические решения системы [c.218]

В паровой холодильной машине для переноса тепла Qo (рис. 2,а) с т более холодного тела (холодного источника, имеющего температуру Г ) р окружающую среду (с температурой Го о) требуется затратить работу Ь. Рабочее тело холодильной машины (холодильный агент) совершает замкнутый цикл, периодически возвращаясь в первоначальное состояние. В этом обратном круговом процессе тепло отдается окружающей среде. [c.7]

В приведенных выше примерах следует совместно рассматривать перенос вещества и тепла. Строго говоря, не существует полной аналогии в переносе вещества и тепла от слоя к стенке или от ожижающего агента к твердым частицам . При массообмене твердые частицы инертны и лишь способствуют турбулизации, периодически разрушая пограничную пленку, при теплообмене они сами переносят тепло от горячих зон к более холодным. Однако время контакта между твердой частицей и стенкой (или между частицами) и время пребывания частицы в пограничной пленке около теплообменной поверхности, по-видимому, столь мало, что в большинстве случаев не наблюдается существенных отклонений от рассматриваемой аналогии . Поэтому в ходе дальнейшего изложения мы используем опытные данные по теплообмену применительно к переносу массы. [c.377]

Книга посвящена макроскопической кинетике химических реакций -законам протекания их в реальных условиях, в природе и в технике в сочетании с физическими процессами переноса вещества и тепла. В доступной для широкого круга читателей форме изложены основы термодинамической теорий процессов переноса и гидродинамической теории диффузии в многокомпонентных смесях. Рассматриваемые в книге вопросы имеют фундаментальное значение для теории процессов и аппаратов химического машиностроения, физики и химии горения и взрыва, физико-химической гидродинамики, теории периодических химических реакций и химической кибернетики. [c.494]

Очень важна тщательная очистка капиллярных вискозиметров, которую довольно легко выполнять для большинства стеклянных приборов. После по возможности полного удаления следов раствора соответствующим растворителем и просушки вискозиметр заполняют теплой хромовой смесью или другим моющим составом и оставляют стоять некоторое время, периодически перемешивая или заменяя жидкость в капилляре. Одна из главных трудностей заключается в предотвращении попадания пыли в прибор при последующих операциях. Поэтому после опорожнения следует промыть прибор профильтрованной дистиллированной водой. Просушивание производят в условиях, исключающих попадание пыли в прибор если вискозиметр не должен быть использован немедленно, необходимо закрыть концы колен. Между последовательными определениями вязкости близких по составу растворов достаточно вискозиметр несколько раз ополоснуть подходящим летучим растворителем и просушить током фильтрованного сухого воздуха. Так же тщательно должна быть удалена пыль (или другие частицы) из жидкостей, являющихся объектом измерения. Сосуды и приспособления, используемые для переноса жидкости в вискозиметр, должны быть очень хорошо очищены. Часто вполне пригодны обычные методы фильтрования с примене- [c.252]

Виганд 1 пошел дальше по этому пути он воспользовался каучуком в качестве рабочего вещества для построения тепловой периодически действующей машины. В самом деле, если к каучуку, находящемуся в растянутом состоянии, подвести при температуре Ti некоторое количество тепла Qi, то он сократится. При этом будет совершена внешняя работа. В состоянии сокращения каучук переносят в более низкую температуру Т-2. При этой температуре каучук вновь растягивают, для чего затрачивается некоторое количество работы. Каучук при этом освобождает определенное количество теплоты Qs. Если образец растянуть до прежней степени и вновь нагреть до температуры Ti, то тем самым будет завершен круговой процесс. В результате такого проц есса часть теплоты, передан- [c.227]

Толщина ламинарного подслоя составляет несколько сотых долей миллиметра. При этом в нем тепло может переноситься только путем молекулярного обмена, т. е. теплопроводностью. Поэтому термическое сопротивление ламинарного подслоя во многих случаях составляет основную долю общего термического сопротивления теплоотдачи. Следовательно, сокращая толщину этого слоя, можно добиться увеличения коэффициента теплоотдачи а. Роль гребешков прорезей заключается как раз в том, чтобы периодически срывать ламинарный подслой. При этом из-за сопротивления формы одновременно увеличивается коэффициент сопротивления. [c.54]

Солянокислый раствор, содержащий не более 0,2—0,3 г двуокиси тория, выпаривают на водяной бане досуха, остаток смачивают водой, снова высушивают и затем растворяют в 200 мл горячей воды. Полученный раствор обрабатывают на холоду 5 г тиосульфата натрия и медленно нагревают до 80—90° при периодическом помешивании. После отстаивания в течение 30 минут осадок отфильтровывают, промывают теплой водой и переносят в тот же стакан минимальным количеством горячей воды. Осадок растворяют кипячением с 5 мл НС1 и раствор фильтруют через тот же фильтр для удаления серы. Фильтрат собирают в стеклянную чашку емкостью 200 мл и вьшаривают досуха на водяной бане. Затем торий переосаждают, как описано выше, но используя лишь 3 г тиосульфата после повторения всего процесса торий осаждается свободным от редкоземельных элементов. Этот третий осадок извлекают 5 мл НСГ и торий в профильтрованном растворе осаждают в виде оксалата, как описано в разд. IV. Три фильтрата от тиосульфат-ных осадков объединяют, кипятят один час, образующийся небольшой осадок отфильтровывают и прокаливают вместе с тремя осадками серы. Полученную окись сплавляют в кварцевом тигле с небольшим количеством бисульфата калия, сплав растворяют в горячей воде, раствор, не фильтруя, кипятят с небольшим избытком едкого натра и промытый осадок растворяют в соляной кислоте этот раствор вьшаривают и небольшое количество тория, содержащегося в нем, выделяют кипячением с тиосульфатом. Этот осадок обычно очень мал, поэтому для растворения тория достаточно нескольких миллилитров соляной кислоты торий в отфильтрованной вытяжке осаждают из возможно малого объема щавелевой кислотой. [c.199]

В формулировке, предложенной Планком и Кельвином, второе начало утверждает, что невозможно построить периодически действующую машину, вся деятельность которой сводилась бы к поднятию некоторого груза и соответствующему охлаждению теплового резервуара. Клаузиус предложил другую формулировку переход теплоты от холодного тела к более теплому не может происходить без компенсации. Компенсация означает, что для переноса теплоты от холодного тела к горячему в циклическом процессе мы должны дополнительно затратить некоторую работу, переходящую в конечном счете в теплоту и поглощаемую нагретым телом. Если процесс нециклический, то компенсация означает изменение термодинамического состояния рабочего тела. Так, например, газ может производить работу расширения за счет поглощения теплоты, и в квазистатическом процессе вся теплота превратится в работу. Однако термодинамическое состояние газа в конце процесса будет отличаться от исходного. [c.134]

Второе начало термодинамики. Направление естественных процессов. Второе начало термодинамики является результатом обобщения большого числа наблюдений н представляет собой один из фундаментальных законов природы. В формулировке, предложенной М. Планком и Кельвином (В. Томсон), второе начало утверждает, что невозможно построить периодически действующую машину, вся деятельность которой сводилась бы к поднятию некоторого груза и соответствующему охлаждению теплового резервуара. Р. Клаузиус предложил другую формулировку переход теплоты от холодного тела к более теплому не может происходить без компенсации. Компенсация означает, что для переноса теплоты от холодного тела к горячему в циклическом процессе нужно дополнительно затратить некоторую работу, переходящую в конечном счете в теплоту и поглощаемую нагретым телом. Если процесс нециклический, то компенсация означает изменение термодинамического состояния рабочего тела. Так, например, газ может производить работу расширения за счет поглощения теплоты, и в квазистатическом процессе вся теплота превратится в работу. Однако термодинамическое состояние газа в конце процесса будет отличаться от исходного. [c.38]

Рассматривая более короткие временные масштабы, следует выделить периоды спокойной, солнечной погоды, когда устойчивость озера увеличивается в результате прямого поглощения коротковолновой радиации, а также периоды ветрового перемешивания, когда полученная энергия переносится на глубину. Периодическое перемешивание во время весеннего прогревания воды [65] является важным механизмом, увеличивающим температуру хорошо перемешанного зимой гиполимниона (в пределах 277— 180 К в озерах северных умеренных широт, т. е. в диапазоне,, близком к температуре максимальной плотности). Появление сезонного термоклина происходит в действительности за несколько недель и состоит из множества более коротких периодов (часы или сутки) нагревания и перемешивания вод. В жаркие дни наблюдается образование поверхностного транзитного термоклина, который существует до начала ветрового перемешивания оно перераспределяет тепло в нижние слои и формирует сезонный термоклин. [c.50]

Значительно сложнее по своей физической природе процессы теплопроводности в более плотных капельных средах. Многие стороны этого процесса неясны до сих пор, так как мы не располагаем достаточно полной теорией жидкого состояния. По современным представлениям надо считать вероятным, что в капельной жидкости в какой-то форме одновременно проявляются структурные свойства газообразных и твердых тед. Поэтому носителями тепла в ка-лельной жидкости, "по-видимому, являются не только молекулы лили атомы). Вероятно, эту функцию выполняют и фононы-носители акустической энергии, возникающей как следствие тепловых колебаний молекулярной решетки, которая периодически образуется и распадается Не исключена возможность и других более сложных форм переноса. [c.153]

Резкий скачок температуры приводит к локальному возрастанию податливости, однако затем из-за практического отсутствия переноса тепла вдоль образца дальнейшая деформация начинает осуществляться за счет растяжения уже существующей шейки без образования новой. При этом податливость образца мала и поэтому напряжения монотонно возрастают до тех пор, пока не будет достигнуто критическое значение — предел текучести , при котором происходит срыв — скатаообразное возрастание скорости образования шейки (т. е. перехода неориентированного полимера в ориентированное состояние) в десятки раз с очень резким, отвечающим такой повышенной скорости, скачком температуры на десятки градусов и столь же резким падением нагрузки из-за размягчения материала. Это явление может многократно повторяться, приводя к автоколебательному механизму распространения шейки. Теоретически возможность такого неизотермического автоколебательного механизма образования шейки и границы соотношений параметров процесса растяжения, отвечающие этому механизму, рассмотрены в работе Г. И. Баренблатта (см., Механика твердого тела , 1970, № 5, с. 121). Этот случай периодического адиабатического режима образования шейки тесно примыкает к представлениям о роли тепловых эффектов, рассмотренных в данном разделе, но, к сожалению, он не затрагивается автором монографии. — Прим. ред. [c.272]

Процесс кипения представляет собой процесс фазового превращения. Это процесс перехода жидкости в парообразное состояние, при котором происходит поглощение теплоты парообразования. При кипении в пленке процесс кипения протекает на твердой поверхности, к которой подводится тепло от какого-то источника. При этом можно различить четыре вида парообразования 1) испарение со свободной поверхности жидкости (перенос тепла конвекционными токами к поверхности пленки) 2) поверхностное кипение, при котором результирующее парообразование отсутствует, так как паровые пузыри, образующиеся на нагретой поверхности, конденсируются в холодной жидкости (предполагается, что жидкость недогрета до температуры насыщения) 3) пузырьковое кипение, при котором парообразование происходит за счет периодически возникающих на поверхности нагрева пузырьков 4) пленочное кипение, при котором поверхность нагрева покрывается слоем пара и испарение происходит на границе жидкость — пар (ввиду малых толщин стекающей пленки жидкости этот случай не имеет практического значения при кипении в пленках, хотя и отмечался рядом исследователей [207]). [c.86]

В данной главе сначала приводится общее описание соответствующих задач переноса, а затем более подробно исследуются некоторые важные конфигурации течений. Здесь же рассматриваются течения в протяженных пористых средах вблизи вертикальных, горизонтальных и наклонных плоских поверхностей. При этом исследуются различные течения при наличии естественной или смещанной конвекции, а также определяются условия, при которых существуют автомодельные решения. Кроме того, в данной главе рассмотрены и другие течения, например течение вблизи вертикальных цилиндров и течение при наличии точечных источников тепла. Затем обсуждаются случаи внутренних течений в частичных, а также в полностью замкнутых полостях. Описывается влияние на характер течения различных факторов, таких, как угол наклона и наличие сквозного потока, постоянные и периодические граничные условия, изолированные и проводящие стенки и др. [c.364]

В промышленных реакторах в реакции участвуют две фазы и более. В реакторах, работающих на твердых катализаторах, кроме скорости протекания собственно реакции превращения должна быть обеспечена также скорость переноса реагирующих веществ между фазами. Все известные конструкции реакционных аппаратов по общности принципов работы подразделяются на реакторы полного смешения (периодического или непрерывного действия) и реакторы полного вытеснения. По способу теплообмена в реакционной зоне различают реакторы с тепло- бй-еном через стенку (перегородку) и непосредственно с катализатором (адиабатические реакторы). [c.253]

Ход анализа. Исследуемый материал (рвотные массы, желудочно-кишечное содержимое, ткань печени или других органов) тщательно измельчают и экстрашруют спиртом в колбе с обратным холодильником па кипящей бане в течоние 15 мин. В случае жирного образца спирт следует заменить ацетоном. В процессе экстрагирования колбу периодически взбалтывают. Экстракт фильтруют остаток экстрагируют еще два раза свежими порциями растворителя. Объединенные экстракты упаривают на водяной бане после добавления 100 мл воды примерно до 100 мл. Переносят в делительную воронку вместе с осадком, пользуясь для этого небольшим количеством теплой воды. Сосуд, после того как он просохнет, промывают 25 мл петролейного эфира и добавляют к охлажденному содержимому делительной воронки. При взбалтывании в эфир переходят липоиды я пигменты. Водную фазу повторно взбалтывают со свежими порциями петролейного эфира до ее обесцвечивания. Эфирные экстракты отбрасывают. [c.180]

В изотермических реакторах теплообмен через стенку считается идеальным в результате тепло, выделяемое (или поглощаемое) при протекании реакции, мгновенно отводится от реагирующей смеси (или, наоборот, подводится к ней), так что температура остается постоянной. Если температуру нельзя считать постоянной, то реактор является неизотермическим. Частным случаем неизотермических реакторов являются автотер-мические реакторы, т. е. такие аппараты, в которых отсутствует теплопередача через стенку. Эти реакторы часто называют адиабатическими, полагая, что происходящие в них процессы носят адиабатический характер. Однако, это будет верно лишь для закрытой системы, т. е. для реактора периодического действия. В реакторах же полунепрерывного и непрерывного действия массопередача сопровождается переносом определенного количества теплоты, что приводит к изменению энтропии реагирующей смеси и не дает возможности считать процессы в реакторе адиабатическими. [c.16]

Приведённых примеров достаточно для оценки роли поверхностных зон кристалла в ходе люминесцентного процесса. С поверхностным характером поглощения связано большое число паразитных процессов, на которые тратится поглощаемая люминофором энергия. Независимо от того, представляет ли акт поглощения полный отрыв электрона с переносом его в полосу проводимости или образуются только эксцитоны, поглощённая энергия должна быть перенесена от узлов решётки к излучающим атомам. Судьба её при этом будет существенно зависеть от глубины, на которой образовался первичный возбуждённый центр. Нормальное периодическое поле, характерное для более глубоких зон кристалла, уменьшает вероятность непосредственного перехода энергии возбужения в тепло относительно большая часть её может беспрепятственно достигнуть излучающих центров. Различные нарушения периодичности, вызванные поверхностями раздела, ошибочными положениями в решётке или наличием в ней чуждых атомов, служат непроходимым барьером для электрона в полосе проводимости, движущегося по уровням возбуждения эксцитона или при переносе энергии за счёт резонансных процессов. Все эти области нарушения структуры неизбежно повышают вероятность теплового рассеяния и понижают отдачу. [c.332]

В топливных печах периодического действия и в большинстве печей непрерывного действия продукты сгорания уходят из печей нагретыми до высокой температуры и уносят с собой большое количество тепла, которое нельзя использовать непосредственно в печи. Часть этого тепла можно регенерировать предварительным подогревом либо холодной садки, либо воздуха для горения. В некоторых случаях, например, когда сжигают газы — очищенный генераторный или доменный, топливо также подвергают предварительному подогреву. Простое устройство для предварительного подогрева холодной садки показано на рис. 17. Резцы, которые необходимо нагреть под закалку, кладут на верхнюю полку, а затем переносят на нижнюю полку или под. Предварительный подогрев воздуха для горения осуществляют двумя совершенно различными методами. При одном (рис. 18) отходящие дымовые газы передают через стенку часть своего тепла воздуху, подводимому к печи, при постоянном направлении потоко йоаладлообменник называют рекуператором, а рв = КУ9 ивной. 1при другом методе [c.17]

Фильтрат упаривают на водяной бане или плитке до начала образования кристаллов хлористого аммония на поверхности раствора, периодически добавляя по капле 5%-ный раствор бертолетовой соли для окисления иридистохлористоводородной кислоты. К еще теплому раствору прибавляют при помешивании холодную воду в количестве, необходимом для растворения выделившихся кристаллов, затем слабо кипятят в течение минуты и оставляют охлаждаться на ночь. Прозрачный раствор декантируют через маленький фильтр, небольшой темный осадок, главным образом хлороиридеата, переносят на фильтр, промывают по предыдущему и присоединяют к первому осадку. [c.383]

Подобная проблема возникает в [13] при рассмотрении задачи передачи тепла между системой пылинок с помощью излучения аналогичная задача рассмотрена в [15] по отношению к проблеме осредпения уравнения переноса в периодической среде. [c.193]

Отбор проб воздуха для подсчета жизнеспособных микроорганизмов должен проводиться в соответствии с принципами, описанными ранее в этой главе (изокинетический отбор, предосторожности против загрязнений системой подачи воздуха и т. д.) и дополненными мерами по обеспечению стерильности пробоотборника и его держателя. Шуерманн [181] рассматривает некоторые детали взятия проб в фармацевтически чистых помещениях. После фильтрации мембрану с бактериями переносят в асептических условиях в стерильный стакан, снабженный магнитным стержнем для перемешивания, и добавляют 50 мл теплого (температура 30—35 °С) стерильного физиологического солевого раствора. Стакан накрывают стерильной крышкой от чашки Петри и помещают в водяную баню (температура 30—35 °С) по меньшей мере на 20 мин, периодически извлекая его, чтобы подсоединить к мотору, запускающему магнитную мешалку. Растворение мембраны можно ускорить с помощью нескольких стеклянных бусин. После того как мембрана растворится, полученную суспензию можно проанализировать на содержание в ней микроорганизмов любым желаемым методом, с разбавлением или без разбавления саму суспензию можно проанализировать и с помощью прямого микроскопического подсчета. [c.402]

Вода представляет o6oii главный жидкий компонент животных и растительных тканей, создает среду для переноса питательных веществ к растущим клеткам и удаления вредных вешсств, а также обеспечивает регулирование тепла за счет испарения. Поскольку последние две функции связаны с выводом воды из организма, необходимо периодическое восстановление водного баланса. Вода поглощается через корневую систему растений и через мембраны клеток живых существ. Поглощение является следствием различия осмотических давлений по обе стороны мембраны и может происходить только при градиенте концентраций растворенных солей (в воде меньше, чем во внутриклеточной жидкости). [c.532]