Теория откачки

Из теории пересыщения вытекает ряд рекомендаций относительно приготовления катализаторов. Во-первых, разложение исходных соединений для получения оксидов следует проводить быстро, т. е. при высоких температурах. Во-вторых, необходимо быстро отводить газообразные продукты реакции, что может быть достигнуто либо откачкой, либо продуванием инертным газом. [c.14]

Таким образом, получение активной окиси никеля разложением карбоната следует вести при возможно более высокой температуре и быстром удалении Oj (продувание инертным газом или откачка). Применение этой рекомендации теории Рогинского позволило получить гораздо более активный никелевый катализатор гидрогенизации до появления этой теории считали, что процесс получения NiO нужно вести осторожно, медленно, при возможно более низких температурах, чтобы не спечь катализатор. [c.169]

Тогда выражение для скорости откачки сублимационного конденсатора, работающего в условиях высокого вакуума, так же как и для ско-рости откачки диффузионного насоса, может быть непосредственно по-лучено из кинетической теории газов. Оно аналогично выражению для [c.114]

Результаты исследований процесса конденсации водяного пара-в твердое состояние (см. главу 1П, разделы 3 и 4) дают возможность-по-новому подойти к расчету сублимационного конденсатора. Теория и опыт показывают, что скорость процесса конденсации пара в твердое-состояние полностью определяется возможностью откачки пара охлаждаемой поверхностью. Правильно выбранная величина поверхности обеспечивает конденсацию заданного количества пара при условии поддержания постоянной температуры поверхности. Общие уравнения, полученные на основе изложенных представлений с использованием законов кинетической теории газов, дают возможность непосредственно подсчитать необходимую величину поверхности конденсации. Благодаря этому из расчета выпадает коэффициент теплоотдачи а между конденсирующимся паром и стенкой. Решение задачи распадается на два раздела определение величины поверхности из условий кинетики движения парогазовой смеси и тепловой расчет для обеспечения постоянной температуры поверхности конденсации. [c.169]

Академик В. Г. Шухов разработал ряд конструкций поршневых насосов для откачки нефти из скважин, дал теорию работы паровых поршневых насосов прямого действия. [c.3]

В качестве примера реакции с двумя пределами воспламенения можно привести окисление фосфора. Повышение давления кислорода сначала вызывает ускорение процесса, а дальнейшее увеличение давления приводит к прекращению горения. Оказывается, что если после такого увеличения давления кислорода произвести откачку сосуда и понизить давление, то вновь произойдет ускорение горения фосфора. Такое увеличение скорости реакции при уменьшении концентрации реагирующего вещества не может быть понято на основе закона действующих масс и находит свое объяснение только в теории цепных реакций. [c.181]

Переход твердых тел или жидкостей в газообразное состояние может быть рассмотрен как с макроскопической, так и с микроскопической точек зрения. В первом случае рассмотрение основывается на термодинамике и приводит-к количественным характеристикам скорости испарения, взаимодействия между испаряемым веществом и веществом испарителя, стабильности соединений, а также изменения состава сплавов в процессе испарения. Во втором случае рассмотрение основывается на кинетической теории газов и предлагает физическую модель процесса испарения, которая описывается свойствами индивидуальных частиц. Это рассмотрение в полной мере применимо для процессов откачки газов и, следовательно, связано с содержанием гл. 2. Несмотря на то, что термодинамика и кинетическая теория газов подробно рассмотрены в ряде монографий, некоторые разделы этих теорий, имеющие непосредственное отношение к вакуумному испарению, будут обсуждены в этой главе здесь же будут приведены уравнения, наиболее часто применяемые для описания этих процессов. [c.15]

Принципиально процесс низкотемпературной откачки упрощенно может быть представлен следующим образом. Газ, находящийся в некотором сосуде, с позиций молекулярно-кинетической теории представляет собой множество молекул, хаотично движущихся прямолинейно во всех направлениях. При этом молекулы газа непрерывно сталкиваются между собой, а также со стенками сосуда. После каждого столкновения скорости и направления их движения изменяются. Если в сосуд поместить поверхность и охладить ее до низкой температуры, то молекулы газа, ударяясь о нее, будут терять часть своей кинетической энергии и конденсироваться на ней, образуя твердый слой замороженных молекул газа. В результате этого в объеме будет создаваться и поддерживаться разрежение (вакуум). [c.6]

Результаты исследования процесса конденсации водяного пара в твердое состояние дали возможность перейти к вопросу расчета сублимационных конденсаторов. И теория, и опыт работы аппаратов показывают, что скорость процесса конденсации пара в твердое состояние полностью определяется возможностью откачки пара охлаждаемой поверхностью. Величина поверхности конденсации, выбранная на основе таких представлений, при условии поддержания ее постоянной температуры обеспечивает конденсацию заданного количества пара. Общие уравнения, полученные с использованием законов кинетической теории газов, дают возможность непосредственно подсчитать необходимую величину эффективной поверхности конденсации Р. Основная цель теплофизического расчета при этом сводится к поддержанию температуры стенки на заданном уровне. Вследствие этого отпадает необходимость введения коэффициента теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенке, который до настоящего времени в основном определялся по эмпирическим формулам, пригодным только для тех условий опыта, при которых они были получены. [c.4]

При конденсации пара в твердое состояние конденсатор, работающий в условиях вакуума, является своеобразным насосом для откачки водяного пара. В связи с этим напомним, что выражение для скорости откачки высоковакуумным диффузионным насосом получается из кинетической теории газов аналогично выражению для скорости откачки диафрагмой, размеры которой малы в сравнении с размерами аппарата и средней длиной свободного пробега газа. [c.48]

Физическая особенность теплообмена при фазовом превращении состоит в том, что здесь можно непосредственно определить количество перенесенного вещества. В рассматриваемом случае основной, первичной величиной для определения интенсивности теплообмена будет количество образовавшегося вещества. Количество перенесенного вещества или скорость откачки водяного пара холодной поверхностью конденсатора при высоком вакууме определяется непосредственно из соотношений, полученных на основании кинетической теории газов. При повышении давления вплоть до [c.228]

Для расчета высокотемпературной десорбции веществ из неподвижного слоя адсорбентов (цеолитов) при нагревании слоя адсорбента контактным способом при условии вакуумной откачки можно использовать математическую модель [93], построенную на ряде допущений и учитывающую особенности теории объемного заполнения микропор. [c.102]

В каталитических опытах в соответствии с предсказаниями теории и на основании данных по электропроводности следовало бы ожидать еще большего увеличения дегидрирования и уменьшения дегидратации. Однако в действительности наблюдается резко противоположная картина. Если на образце 2 адсорбировать воду в количестве 0,1% от веса катализатора (0,5 монослоя), т. е. в количестве меньшем, чем было удалено при прокаливании образца с откачкой при температуре от 500 до [c.252]

В этом случае насос нельзя точно характеризовать в традиционных понятиях вакуумной техники. Из-за нарушения однородности поля молекулярных скоростей такие категории молекулярно-кинетической теории газов, как давление и объем газа, падающего в 1 с на стенку, а также производные от них понятия быстроты действия и быстроты откачки теряют свою физическую содержательность и однозначность. Свойство ЭФН такой конфигурации с той или иной эффективностью поглощать падающие молекулы описывается более общей, чем быстрота действия, интегральной характеристикой - КЗ. Для вычисления КЗ и других интегральных и дифференциальных характеристик сложных вакуумных структур разработаны специальные методы, подроб-50 [c.50]

В практике гидрогеологических исследований широкое распространение получил полевой метод определения коэффициента фильтрации. Его преимущество заключается в непосредственном определении осредненных значений коэффициента фильтрации для всей толщи водоносной породы. Метод этот известен как метод опытных откачек. Теория этого метода и применение его на практике излагаются в специальных курсах гидрогеологии. [c.195]

Все достижения теории и практики 1895-1896 гг., связанные с циклом Линде и его модификациями, не могли снять еще нерешенной задачи ожижения водорода. Последний еще уцелевший член старой команды постоянных газов продолжал упорно сопротивляться всем попыткам перевести его в жид. кость. Бьшо уже ясно, что для этого нужно превзойти прежние рекорды и оторваться от зоны температур твердых кислорода и азота, а они (соответственно 54 и 63 К) уже были достигнуты Дьюаром классическим методом откачки пара над жидкостью. Другими словами, это означало, что необходимо пройти интервал от 60 до 20 К - задача вдвойне трудная. Во-первых, потому, что, как мы видели, каждый градус здесь в несколько раз дороже , чем в зоне температур жидких кислорода и азота. Во-вторых, было неясно, как предохранить полученный жидкий водород (и всю низкотемпературную часть установки) от теплопритоков извне. Теплота испарения ожиженных газов намного меньше, чем у воды СУ кислорода в 10,6 раза, у азота в 11,3 раза). У водорода, если такая тенденция сохранится, как Правильно полагали, она будет еще ниже. [c.130]

Остается рассмотреть вопрос о петлеобразном характере кривой рис. Х.2. Подобное раздвоение кривых, описывающих прямой и обратный процессы, наблюдается для многих различных по своей природе явлений н носит название гистерезиса. Наличие гнстерезисной петли обычно свидетельствует о неравновесном характере процесса. Действительно, любому значению р в области петли отвечает не одно, а два значения х, следовательно, одно из них (или оба) не является равновесным. Восходящая ветвь f кривой (отвечающая последовательному возрастанию р и х) в случае капиллярной конденсации всегда проходит ниже нисходящей десорбционной ветви II. Явление сорбционного гистерезиса автор теории Жигмонди объяснил наличием следов адсорбированного воздуха в порах, препятствующего полному их смачиванию. Устанавливающиеся при этом значения os 0 оказываются меньше равновесных, мениск жидкости — менее вогнутым, что приводит к возрастанию R = г/соз 0, следовательно, к увеличению р при данном значении х. При десорбции воздух со стенок уже вытеснен жидкой пленкой и значения os Q, R к р приближаются к равновесию. Это представление подтверждено опытами с весьма тщательной откачкой воздуха, в которых явление гистерезиса сильно уменьшалось. [c.158]

Подбор насосоп. Правильный выбор вакуумных насосов для конкретной установки представляет собой сложную задачу. Можно просто использовать уже имеющиеся в лаборатории насосы, если они находятся в хорошем состоянии. На основе теории, изложенной в гл. 1 можно провести более детальный анализ зависимости скорости откачки от производительности насоса, однако в большинстве случаев сколько-нибудь сложную оценку работы насоса для конкретной установки можно не производить. Максимальная скорость откачки обычно определяется аэродинамической проводимостью линии, и соответственно предельный дости1 аемый вакуум зависит от скорости дегазации стеклянных поверхностей эвакуируемой системы. Поэтому даже при использовании очень производительных и дорогих насосов практически перед входом высоковакуумного насоса можно подучить давление ниже 10 торр только через несколько часов откачки. Приобретая новый насос, следует обращать больше внимания на зависимость скорости откачки от давления, чем на номинальные показатели. Полезно оценить реальную эффективность откачки в сочетании с форвакуумным насосом. Из практических соображений рекомендуется приобретать насосы у одной организации или фирмы-производителя, для того чтобы не тратить время и усилия на подгонку и согласование режима работы. По этой же причине следует иметь информацию о наборе насосов в других лабораториях, чтобы каждый работник не обременял себя длительным поиском запасных частей. Вообпге говоря, выгоднее и удобнее сразу закупить наиболее надежную и мощную систему откачки. [c.55]

Результаты обширных исследований низкотемпературного струйного насоса приведены в работе [70]. Теоретические предпосылки, использованнью автором этой работы для объяснения результатов опытов, основаны на существующих теориях диффузионного насоса. Так, в соответствии с теорией Флореску эффект откачки рассматривается как результат соударений молекул рабочего газа с молекулами откачиваемого газа. Вследствие этих непрерывных соударений поток рабочего газа выполняет одновременно две функции. Во-первых, поддерживает градиент молекулярной плотности откачиваемого газа, причем плотность возрастает в направлении движения потока рабочего газа, а во-вторых, молекулы откачиваемого газа, проникшие в поток рабочего газа, уносятся им в направлении форвакуума. Эффективность первого действия определяется предельным давлением, которое устанавливается, а эффективность второго действия характеризуется быстротой действия насоса. Слабым местом теории Флореску является то, что при исследовании быстроты действия струи рабочего газа он допускает отсутствие молекул откачиваемого газа, которые возвратились бы со стороны форвакуума на. сторону всасывания. [c.36]

Исходя из кинетической теории газов, Геде вывел формулу скорости откачки диффузионного насоса. Число молекул газа, проходящих за единицу времени через единицу сечения, равно [c.55]

Физическая особенность теплообмена при фазовом превращении состоит в том, что здесь можно непосредственно определить количество перенесенного вещества. Количество перенесенного вещества или скорость откачки пара холодной поверхностью конденсатора в высоком вакууме определяется непосредственно из соотнощений, полученных на основании кинетической теории газов. При повышении давления вплоть до тройной точки эти соотношения соответственно видоизменяются и могут применяться для всей области давлений, в которой происходит конденсация в твердое состояние. В совокупности с функцией распределения конденсата на поверхности они дают возможность определять необходимую повефхность конденсации при различных режимах. [c.112]

Оценка проницаемости горных пород по данным откачек воды из скважин и колодцев впервые начала применяться в 60-80-е годы прошлого столетия, после опубликования работ Ж. Дюпюи (1863 г.) и А. Тима (1880 г.), использовавших теорию стационарного движения жидкости и получивших первые теоретические формулы для определения притока воды к колодцам и скважинам в напорных и безнапорных пластах. Позднее эти формулы стали использоваться для определения проницаемости по данным наливов и нагнетаний воды в водоносные породы. В 1934 г. появилась первая работа А. Тейса, в которой была приведена формула, характеризующая действие скважины при нестационарной фильтрации. Однако решение А. Тейса подвергалось необоснованной критике и долгое время на практике не использовалось. [c.9]

Эти положения были изложены в работе П. Н. Веригина [37], где было впервые дано систематическое изложение методики определения параметров на основе теории неустановившейся фильтрации. Это направление было продолжено и развито в работах В. С. Трегубова (1964 г.), В. М. Шестакова [112], Б. С. Шержукова [108, 109], Ф. М. Бочевера [21]. Таким образом, в практике опытно-фильтрационных работ наметился коренной перелом, и начиная с 60-х годов для определения параметров по данным откачек применяются главным образом уравнения нестационарной фильтрации, а при достаточной стабилизации течения —. уравнения стационарной фильтрации. [c.10]

Для напорных и отчасти безнапорных пластов при откачках и нагнетаниях наблюдается несколько более быстрая по сравнению с теорией деформационного режима фильтрации стабилп ии1,ия потока, причем иьезоироводность для начальных моментов часто больше, а для более поздних — меньше, чем в теории. [c.262]

Член Российской Акадехмии наук Л. Эйлер заложил основы теории центробежных машин, вывел общее уравнение их работы. Позднее академики И. Е. Жуковский и С. А. Чаплыгин создали аэродинамическую теорию крыла, на основе которой была впоследствии разработана методика расчета лопаток рабочих колес и направляющих аппаратов центробежных и пропеллерных насосов. Известный русский ученый и инженер В. Г. Шухов впервые дал теорию прямодействующих поршневых насосов и разработал конструкцию специального поршневого насоса для откачки нефти из глубоких скважин. Инженер В. А. Пушечников изобрел многоступенчатый центробежный насос с вертикальным валом. [c.7]

Вакуумная схема. Определение сонротивпения, пропускной способности и быстроты откачки, в оставшейся части этой главы будет рассмотрено применение законов кинетической теории к изучению вакуумных систем. [c.20]

Ко второй группе относится так называемая теория сорбции, которая по существу представляет собой развитие гипотезы Холмса. Он предположил, что периодический (случайный) износ поверхностей графита происходит в результате перекоса кристаллов, при котором их кромки (грани) способны вызывать абразивный износ прилегающих поверхностей, и что этот износ уменьшается в присутствии паров воды. Данная гипотеза была развита Сейвэджем [54, 55] он измерил коэффициент трения и скорость износа графитовых щеток, трущихся о вращающийся медный диск, который был обработан на токарном стайке. Сейвэдж нашел, что в вакууме (т. е. после откачки воздуха и паров) коэффициент трения и скорость износа щеток были очень высоки (/ = 0,8). Однако при подводе конденсирующихся паров воды, бензола и других жидкостей даже при низком давлении скорость износа уменьшилась примерно в тысячу раз, а коэффициент трения стал равным 0,18. Подвод кислорода при несколько более высоком давлении дал аналогичный результат в то же время подвод азота и водорода в тех же условиях не дал никаких результатов. Наконец, было установлено, что в условиях малого износа (или хорошей смазки) а медном [c.77]

Совместное решение уравнений (23) и (24) выражается в виде суммы нескольких чкспоненциальных членов, относительный вклад которых меняется в зависимости от соотношения 8е и 55. Экспериментальные зависимости давления в стеклянном колпаке от времени откачки для СО и лучше согласуются с решением системы уравнений (23) и (24), чем с данными для более простого уравнения газового баланса (21) [214, 286]. Аналогичные результаты для откачки Аг при 77 К, по-видимому, указывают на то, что справедливость теории, учитывающей роль поверхностной фазы, имеет общий характер 287]. [c.294]

Излагаются сведения по кинетической теории газов, физике ва> куума и процессам на поверхности твердых тел, соприкасающихся с газами. Приводятся методы расчета вакуумных систем, современные средства откачки, измерения обт/его и парциального давлений, методы обнаружения мест натекания. В отличие от первого издания 1975 г. во втором приводятся принципы построения вак миых систем оборудования для нанесения тонких пленок и других установок полупроводникового производства. [c.2]

Проблема сорбции газов и паров поверхностью твердого тела имеет важнейшее значение для вакуумной техники, с одной стороны, из-за необходимости удаления газов и паров, находящихся на поверхности стенок вакуумных аппаратов, с другой стороны, вследствие применения этого явления для откачки газов. Термин сорбция объединяет понятие адсорбция — поглощение газа или пара поверхностью тела с образованием пленки толщиной порядка нескольких молекул — и абсорбция или окклюзия — проникновение газа в глубь твердого тела. Во многих случаях эти два процесса существуют совместно. Способность твердых веществ к поглощению газов и паров различна для разных веществ. Наибольшая способность к поглощению проявляется у пористых тел, так как они имеют большую удельную поверхность. Под удельной поверхностью понимают величину поверхности единицы массы адсорбента. При повышении температуры тела абсорбция возрастает, а адсорбция на поверхности этого тела понижается. Согласно теории Ленгмюра явление адсорбции поверхностью тела вызывается тем, что атомы адсорбента на поверхности являются химически ненасыщенными, вследствие чего они окружены интенсивным силовым полем. Молекулы газа, ударяясь о поверхность, конденсируются на ней, удерживаясь полем поверхностных атомов. Эти молекулы могут в последующем испаряться с поверхности. Время между конденсацией и испарением зависит от величины поверхностных сил и непосредственно определяет адсорбцию. В случае собственно адсорбции толщина слоя не превышает диаметра одной молекулы, ибо как только поверхность покрывается мономолекулярным слоем, поверхностные силы химически насыщаются. Данные о числе молекул газа на 1 см поверхности, на которой образовался мономолекул яр ный слой, и объеме, занимаемом этим количеством молекул при 20 С и 760 мм рт. ст., приведены в табл. 67 [46]. Эти данные получены расчетным путем при условии, что поверхность адсорбента абсолютно гладкая. [c.409]

Понятно, что описанные выше фильтрационные процессы будут заметно проявляться лишь на тех участках, где отмечается ощутимое изменение напоров, обусловленное откачкой, т. е. в зоне влияния откачки. Нужно, однако, захметить, что представления об области влияния являются недостаточно определенными по ряду причин. Прежде всего начальные возмущения от откачки связаны с во.лнами давления разных типов (п.1.2). Поэтому первые волнообразные изменения напоров теоретически могут отмечаться почти мгновенно с включением на больших расстояниях от нее. Однако эти изменения пе связаны с фильтрационными процессами и, следовательно, вообще не должны охватываться понятием зоны влияния. Однако, традиционная теория фильтрационных процессов, пренебрегающая силами инерции, дает неограниченную скорость распространения возмущений, и, следовательно, понижения напоров должны отмечаться во всех тоу1ках пласта в любые, сколь угодные малые отрезки времени (что не соответствует физической природе явления и физическим представлениям о зоне влияния). Далее понижения фиксируются, на деле с определенной точностью и поэтому само понятие об области влияния становится функцией точности используемой аппаратуры. [c.33]

В связи с тем, что традиционная теория фильтрации ис одит из представления фильтрующего массива как сплошной среды [211, любой эксперимент, направленный на определение фильтрационных свойств горного массива, должен удовлетворять известному масштабному требованию объем пород, охваченных экспериментом, должен во много раз превосходить объем элементарных составляющих фильтрующего массива. Только при соблюдении этого требования параметры, определяемые экспериментом, могут считаться отражением искомых свойств среды, В применении к опытным откачкам указанное требованием может интерпретироваться на практике следующим образом размер зоны эффективного влияния должеи, как минимум, в 10—20 раз превышать размеры частиц (блоков), которыми образован фильтрующий массив. И если применительно к пористым фильтрующим средам это условие, как правило, выполняется, то в трещиноватых породах с ним могут быть связаны серьезные ограничения. [c.34]

Совокупное воздействие упомяхгутых здесь осложняющих факторов, появляющихся с различной интенсивностью, вызвало необходимость разработки специальной теории опытно-фильтрационных исследований как особого раздела подземной гидродинамики. Вместе с тем, необходимо иметь в виду, что аффективное применение достижений этой теории при. интерпретации откачек оказывается возможным лишь при условии достаточной информативности эксперимента и надежности измерений, осуществляемых в ходе его проведения. [c.35]

В заключение отметим, что, в соответствии с последними теоретическими исследованиями и практическими наблюдениями, в подстилающих разделяющих слоях на ранних этапах откачки может иметь место временное повышение напоров, обусловленное несоответствием реального распредетения напряжений традиционной теории упругого режима (см. также 1, гл. 2). В работе [32J доказывается, что этот эффект ош,утимо проявляется при отношении М1т< 2 (М — мощность вышележащих пород), т. е. для неглубоко залегающих толщ, где, в конечном счете, он несколько уменьшает скорость изменения напоров в основном пласте (на ранних этапах — продолжительностью до нескольких минут). [c.97]

Так как содержащиеся в возд/хе неон, водород и гелий суммарно имеют парциальное давление 2,4 Па, то нерационально использовать крионасос для откачки с атмосферного давления обычно предварительно рабочий объем откачивается каким-либо вспомогательным средством до остаточного давления не более 0,1 Па. Эта предварительная откачка уменьшает также толщину слоя конденсата и тем самым увеличива ет время непрерывной работы крдона ооа. Быстроту откачки крионасоса можа,о. оценить по кинетической теории газов из уравнения [c.385]

Одной из простейших методик анализа вакуумных систем является теория сосредоточенных параметров, в рамках которой состояние разреженного газа описьшают термодинамически, принимая, что его параметры связаны между собой уравнением состояния идеального газа. Данная теория определяет такие базовые понятия вакуумной техники, как проводимость, сопротивление и быстрота действия. Согласно этой теории основная часть расчетов базируется на записи интегральных балансовых уравнений сохранения. В рамках этого подхода бьши выработаны основные соотношения для расчетов суммарных проводимости и сопротивления сложных составных вакуумных систем, а также основное уравнение вакуумной техники, устанавливающее связь между быстротой действия насоса 5 , присоединенного к откачиваемому объему через патрубок, имеющий проводимость и, и эффективной быстротой откачки рассматриваемого объема 5эф J J J [c.16]