Выделение и распространение тепла

Тепловые генераторы (теплогенераторы) представляют собой устройства, в которых основным теплотехническим процессом является процесс получения тепла в результате превращения в него химической, электрической, солнечной, атомной и других видов энергии. Примерами тепловых генераторов являются топки, конвертеры, индукционные электрические плавильные печи, резисторы электрических печей сопротивления и др. В топках основным теплотехническим процессом является выделение тепла путем превращения в него химической энергии топлива, в конвертерах — химической энергии жидкого металла, в индукционных печах и резисторах — электрической энергии. Это не значит, что в указанных тепловых устройствах не происходит других тепловых процессов (например, теплопередачи), однако они не имеют определяющего значения. Например, в конвертерах тепло, выделяющееся при выгорании примесей, практически равномерно распределяется по всей массе жидкого металла и поэтому нет необходимости заботиться о распространении тепла по объему жидкого металла. [c.10]

Уравнение (29,1) вполне аналогично уравнению распространения тепла, которое получается из (9,14 а), если принять условие стационарности, пренебречь изменением кинетической энергии течения среды и выделением тепла диссипации. [c.115]

Задачей макроскопической кинетики является изучение химической реакции в реальных условиях ее макроскопического протекания в природе или в технике, т. е. с учетом побочных физических процессов, накладывающихся на основной химический процесс. Важнейшими из этих физических процессов являются во-первых, диффузия исходных веществ и продуктов реакции и, во-вторых, выделение и распространение тепла. И на тот, и на другой процесс сильно влияют гидродинамические условия — характер движения газа или жидкости, приводящего к конвективному переносу тепла и вещества. [c.7]

МЫ рассматривали случаи, когда при протекании химической реакции оказываются существенными либо явления диффузии (диффузионная кинетика), либо выделение и распространение тепла (теория горения). [c.390]

На протекание процесса окисления углеводородов в реальных условиях оказывает влияние ряд побочных физических процессов диффузия исходных веществ и продуктов реакции, выделение и распространение тепла, динамика газа илн жидкости. Все эти факторы имеют существенное значение ие только для выбора конструкции контактного аппарата, но могут изменить основную характеристику процесса окисления — селективность. [c.127]

Выделение и распространение тепла [c.212]

Характер протекания основного химического процесса горения зависит от ряда физических процессов передвижения реагирующих веществ и продуктов реакции (процесс диффузии), выделения и распространения тепла (процесс теплопередачи), а также от гидродинамических условий, обеспечивающих перенос тепла и вещества (процесс конвекции). Необходимость учета этих процессов значительно усложняет изучение процесса горения. [c.20]

Пользуясь законом теплопроводности Фурье, можно решить ряд задач стационарной и квазистационарной теплопроводности, которые имеют важное практическое значение. Наиболее простой задачей является распространение тепла в однородной плоской стенке толщиной 6, когда коэффициент теплопроводности стенки Я. считается постоянным. В нашем случае температурное поле стенки будет одномерным, так как длина и ширина стенки несравнимо больше толщины б. В таких условиях можно пренебречь потоками тепла через торцовые поверхности и считать, что на достаточном удалении от краев тепловой поток направлен к стенке строго по нормали. При этом любая плоскость, параллельная поверхности стенки, будет представлять собой изотермическую поверхность, а температура стенки будет изменяться только в направлении нормали к поверхности. Для этого случая выражение теплового потока, проходящего через выделенный элемент площади йР за время х, имеет вид (направление нормали п совпадает с направлением х). [c.239]

Планировка первого типа — зальное расположение смежных помещений (цехов) (рис. 15.1) является наиболее распространенной, хотя имеет ряд существенных гигиенических недостатков. Вредные вещества могут поступать из одного рабочего помещения в другое с вентиляционными потоками воздуха, а также в результате конвекции и диффузии газов. Подобного рода недостатки наблюдаются в некоторых производствах нефтехимической промышленности. Их можно частично устранить правильной организацией воздухообмена . Объем притока и вытяжки воздуха рассчитывают так, чтобы в помещениях, в которых имеются выделения большей вредности, создавалось разрежение и часть воздуха подсасывалась из помещений, где выделения вредностей меньше. Особенно важен правильный воздухообмен в производствах с большими выделениями тепла, причем в зданиях с такими технологическими процессами должна быть аэрация. Более опасные операции, связанные с газовыделениями, выполняют в специальных кабинах или укрытиях, оборудованных местными отсосами. [c.188]

Основным недостатком этой планировки является распространение загрязненного токсичными веществами воздуха по всем этажам через проемы. Газовыделения в нефтехимическом производстве часто сочетаются с интенсивными выделениями тепла, в этих случаях конвективные токи способствуют загрязнению воздуха верхних этажей зданий. [c.188]

Разумеется, основным эффектом реакций окисления является выделение энергии (главным образом в виде тепла). Этот процесс часто сопровождается изменением давления в объеме горения, так как с повышением температуры происходит расширение объемов газообразных продуктов горения, а поскольку процесс горения весьма скоротечен, то изменения давления могут привести к взрыву. Действительно, реакции окисления таких газов, как водород и ацетилен, имеющих высокую скорость распространения пламени, часто приобретают взрывной характер. Следствие этого — повреждения и даже разрушения газоиспользующего оборудования и емкостей. Чрезмерное повышение температуры горения может привести к оплавлению горелок, огнеупорных материалов и теплопередающих поверхностей. [c.99]

Пены с твердой дисперсионной средой — твердые пены — нашли широкое распространение в качестве строительных, тепло- и звукоизоляционных материалов. Их получают путем отверждения растворов или расплавов пластмасс (пенопласты), бетона (пенобетон), стекла (пеностекло). При получении газонаполненных материалов (твердых пен) кроме основного компонента, играющего роль среды, в состав полупродукта вводят пенообразователи, которыми обычно являются вещества, легко разлагающиеся с выделением газов карбонаты, диазоаминобензол и др. [c.352]

В установке температурного скачка необходимо очень быстрое изменение температуры изучаемого раствора на 5—10° С в течение нескольких микросекунд. Наиболее распространен метод нагревания раствора за счет выделения тепла Джоуля в растворе, через который пропускают разряд мощного конденсатора. Принципиальная схема прибора приведена на рис. 15. Величина температурного скачка АГ определяется формулой [c.29]

В настоящее время получила распространение следующая запись теплоты реакции. Наряду со стехиометрическим уравнением реакции записывается разность между внутренними энергиями (или энтальпиями) продуктов реакции и исходных веществ, т. е. AL/ = Qv (или AH = Qp)—прирост внутренней энергии (или энтальпии). Если этот прирост положителен, то реакция протекает с поглощением тепла, если он отрицателен, то выделяется тепло. Например, окисление жидкого бензола при постоянном давлении до двуокиси углерода и жидкой воды, протекающее с выделением тепла, записывается следующим образом [c.6]

Распространение этого метода на изучение химических реакций и процессов с учетом их специфики привело к выделению самостоятельного раздела данной дисциплины, получившего название химической термодинамики. В результате химических реакций, сопровождающих и определяющих течение химических процессов, происходят глубокие изменения физико-химических свойств взаимодействующих веществ при одновременном выделении либо поглощении тепла. С целью оптимального осуществления хода химического процесса необходимо знать общие законы, определяющие превращения энергии при химическом взаимодействии веществ. [c.6]

При объяснении эффектов падения дифференциальных теплот адсорбции с ростом степени заполнения вполне допустимо, что на неоднородной поверхности вначале заполняются наиболее активные центры. Если даже вначале возникает случайное заполнение, впоследствии происходит распространение адсорбированного слоя к наиболее активным центрам в результате поверхностной миграции адсорбированных частиц. На наиболее активных центрах адсорбция происходит с максимальным выделением тепла и минимальной энергией активации. С ростом степени заполнения в процесс вовлекаются менее активные центры. В результате теплота адсорбции непрерывно падает, а энергия активации увеличивается. [c.47]

Благодаря изучению риска можно оценить скорость развития огня в помещении, количество выделяемого тепла за единицу времени, природу и количество продуктов выделения (дым, газ, аэрозоли) и их возможные эффекты, определить направление распространения огня, оценить его воздействия на конструкции, определить материальные ценности, которые могут быть повреждены или которым грозит повреждение и оценить возможные потери. [c.27]

В главе IV излагается не строгая, но физически наглядная теория газодинамического теплообмена с распространением ее на процессы диффузии и горения. Эта теория непосредственно основывается на принципе аналогии процессов передачи количества движения, тепла и вещества О. Рейнольдса в несколько измененной форме, учитывающей выделения тепла трения у стенок канала или обтекаемого тела. [c.9]

Распространенное в технической литературе эмпирическое правило отнесения коэффициента теплопередачи в газодинамических потоках к температуре торможения (см., например, книги по теплопередаче А. Гухмана и Н. Илюхина, С. Шорина и др.) в этой главе получает весьма наглядное физическое обоснование. Оказывается, что особая роль температуры торможения объясняется выделением тепла трения у стенок обтекаемых тел. [c.9]

В предыдущем разделе (рис. 9.13) уже упоминалось, что, согласно наблюдениям Феллерса и Ки [146], напряжение разрыва ПС лишь плавно возрастает с увеличением Мп>2Ме. Их результат достаточно хорошо соответствует данным Дёлля и Вейдмана [15, 50]. Эти авторы определили форму трещины серебра, выделенное количество тепла Q и сопротивление материала росту трещины / для ряда образцов ПММА с точно определенными молекулярными массами М , в интервале значений 1,1 105—8-10 г/моль. Измеряя раскрытие треш,ины 2и, ширину трещины серебра 2v и длину последней Гр при скорости распространения 10 м/с они отмечали, что эти параметры, характеризующие форму трещины серебра, увеличивались с ростом Му, до значений Му, 2-10 . При более высоких значениях М , наблюдались едва заметные изменения 2v и Гр и очень слабый рост ширины трещины серебра [15]. Это означает, что вначале (Мгй<1,6-10 ) ширина трещины растет с увеличением длины цепи, причем оказалось, что ширина трещины серебра в 5,2 раза больше длины вытянутой цепи. Однако из этого не следует, что именно каждая молекулярная нить состоит из нескольких сильно вытянутых цепей. Можно предположить, что до начала роста трещины серебра молекулы произвольным образом запутаны в клубки. Например, для материала с Мг =1, -10 г/моль расстояние между концами цепей равно 21 нм. В процессе раскрытия трещины серебра это расстояние будет в среднем возрастать на величину деформации фибриллы, т. е. до 30 нм. В фибрилле диаметром 20 нм и длиной 1200 нм содержится 2360 таких вытянутых молекулярных клубков. Если молекулярная масса сравнима с Ме, то вследствие перепутывания и взаимопроникания этих молекулярных клубков едва ли возможно образование фибрилл [11, 146, 187]. При больших значениях молекулярных масс (до М = 2-10 г/моль) размер молекулярных клубков [c.383]

Изложенный здесь анализ опытных зависимостей на основе комплексного рассмотрения процесса горения с помощью системы осреднси-ных уравнений, описывающих совместный ход газообразования, выделения, поглощения и распространения тепла, а также нрименения теории подобия, позволяющей выявить основные определяющие и определяемые безразмерные комплексы физических и химических величин, помогает найти правильную взаимосвязь группы явлений процесса горения и газификации угольного капала. [c.336]

Оптические свойства проводящих частиц существенно отличаются от свойств непроводящих частиц (случай, рассмотренный выше). Основное отличие заключается в поглощении этими частицами падающей на них электромагнитной волны. Электромагнитное ноле световой волны проникает в проводники. Поскольку его магнитная компонента является переменной, в проводнике индуцируется электродвижущая сила под действием этой силы и под действием электрического поля волны в проводнике возникает электрпческий ток — переменный, как переменно и само электромагнитное ноле. При прохождении этого тока происходит выделение джоулевого тепла, иными словами, электромагнитная энергия превращается в тепловую. На основании выражений (2.1) и (2.2) для объемной плотности электрической и магнитной энергии поля можно сделать вывод, что, поскольку они уменьшаются при распространении волны, будет уменьшаться и напряженность магнитного и электрического полей Е ж Н, или, инымп словами, волна будет поглощаться. Чем больше частота поля, тем отчетливее выражен этот эффект. При больших частотах, соответствующих световым электромагнитным волнам, волна поглощается проводником практически полностью на расстояниях от 0,001 до 0,01 мм от его поверхности. Это свойство проводников и является причиной их непрозрачности прозрачны лишь очень тонкие пластинки проводников. Другим важным свойством проводников является их сильная отражательная способность, выраженная гораздо более резко, чем у диэлектриков. При этом сильнее всего отражаются во.лньт, поглощение которых велико. Эти особенности проводников обусловливают очень характерные свойства их золей, выражающиеся главным образом в пх окраске . [c.40]

При переносе всех других веществ сопряженная с ними степень свободы отличается от экранированной — вермической, поэтому экранированное тепло мы легко наблюдаем в опыте (например, перенос электрического заряда сопровождается выделением джоулева тепла). В случае же распространения вермического вещества основная и экранированная степени свободы совпадают между собой, их невозможно отличить друг от друга, в результате почти целое столетие потребовалось для того, чтобы расшифровать истинный физический механизм вермического явления. Маскировке этого механизма в решающей степени способствовала количественная сторона обсуждаемой проблемы. [c.403]

Если и в этом случае элемент объема остается вблизи температуры воспламенения, то его температура продолжает подниматься по экспоненциальному закону вплоть до взрыва. Температура смежных элементарных объемов будет повышаться вследствие теплопроводности, а так как на границе этих объемов температура уже достигла точкп воспламененпя, произойдет взрыв. Как только любой элементарный объем достигает критического предела воспламенения в открытой системе, образуется волна давления, которая распространяется в системе со скоростью звука. За этой волной следует более медленно распространяющаяся тепловая волна (скорость ее движения определяется скоростью выделения тепла в реакции и теплопроводностью системы). Движущей силой для таких волн является тепло, выделяющееся в реакции диффузия препятствует распространению волны. [c.398]

Это — типичная реакция разветвления диссоционно— рекомбинационный процесс 24 часто вводится во многие модели окисления [40, 127, 132]. Однако вопреки широко распространенному мнению, процесс 24 не является очень важным, по крайней мере на стадии инициирования. Причины этого очевидны — реакция невыгодна как термодинамически (идет с поглощением большого количества тепла), так и кинетически (ее скорость мала, во-первых, из-за низкого значения коэффициента скорости и, во-вторых, из-за того, что сами концентрации ОН малы в течение периода индукции). Ситуация, однако, меняется в тех случаях, когда процесс носит чисто цепной характер, а также тогда, когда процесс вступает в фазу выделения энергии. В этих случаях реакция 24 начинает играть заметную роль, и в принципиальном плане к ней полностью применимы замечания, сделанные по поводу реакции 10, поскольку реакция 24 есть реакция линейного обрыва по активному центру, идущая с большим тепловыделением. Теоретический расчет к 4 по модели трехчастичной рекомбинации по уравнениям (4.10), (4.11) [32, 82] при введении пересчетного множителя, как это сделано для реакций 8, 9, привел к значениям 24 = /(Т, М) (см. табл. 5). [c.289]

СО + НаО СОа + На Для того, чтобы процесс окислительного пиролиза протекал в автотермическом режиме, необходимо обеспечить оптимальное соотношение количества метана, сгораюп его с выделением тепла по реакции (д) и количества его, подвергающегося эндотермической реакции пиролиза по реакции (а). Для этого устанавливают соотношение начальных объемов метана и кислорода в газовой смеси 1 0,65, что также лежит за пределами взры-ваемости метан-кислородных смесей. В этих условиях при установившемся режиме процесса на горение (реакция д) расходуется 55% метана, на образование ацетилена (реакция а) 23—25% и на образование сажи (реакция в) около 4%. Скорость подвода газа должна быть выше скорости распространения пламени, чтобы оно не распространялось в обратном направлении. [c.254]

Обобщая приведенные выше результаты, можно прийти к выводу, что при воздействии на высокоориентированные волокна циклической нагрузки, которая всегда остается положительной по знаку, единственным механизмом усталости является гистерезисное выделение тепла. Однако если в цепях и фибриллах возможна релаксация напряжения, деградация вместо эффекта деформационного упрочнения и переориентация цепей и фибрилл, то преимущественным фактором будет начало роста и распространение трещин. Таким образом, усталостный механизм, описанный Банселлом и Хирлем [77, 79], проявляется в усилении межфибриллярного проскальзывания и росте трещин почти параллельно направлению нагружения. Данный вопрос будет рассмотрен в следующем разделе. Характерные усталостные механизмы также четко проявляются в неориентированных полимерах. Они будут рассмотрены в разд. 8.2.3 данной главы и в следующей главе. [c.263]

Задача расчета на основе поверхностной модели может быть решена только путем введения дополнительных (эмпирических или интуитивных) предположений относительно скорости выделения тепла в макрозоне горения или относительно скорости распространения мгновенных зон реагирования [c.136]

В качестве горючего в подобных реакциях участвуют такие металлы, как Т1, 2г, НГ, НЬ, Та и др., а окислителями являются неметаллы В, С, 5], N. Особенность таких процессов заключается в том, что они сопровождаются очень большим выделением тепла. Большое выделение тепла наблюдается и при реакциях переходных металлов с благородными металлами. Например, в смеси порошков гафния и платины или циркония и платины при тепловом инициировании происходит взрыв с образованием соединений Р1зН1 и Р1з2г. При образовании моля N 381 выделяется около 150 кДж тепла. При подобных экзотермических реакциях тепло не успевает рассеиваться, и они протекают в режиме, близком к адиабатическому. В результате в объеме реагирующей смеси развивается очень высокая температура (до 4000 °С). Это в свою очередь приводит к дальнейшему распространению зоны реакции по механизму, напоминающему взрывные процессы в газовых смесях. Такой характер горения используют в технике для синтеза многих соединений металлов, особенно тугоплавких. С этой целью приготавливают смеси реагирующих веществ в виде порошков и инициируют реакцию либо нагреванием электрической [c.459]

Таким образом, в период индукции исходная смесь путем диффузии обогащается продуктами горения, постепенно приобретая температуру Т близкую к температуре горения. Тепловой поток из зоны реакции, идя навстречу поступающей непрореагировавшей смеси, обеспечивает ее нагрев и в итоге плавный ход кривой изменения температуры. Величина этого теплового потока может быть относительно значительной, поэтому на окончательный нагрев газов от Т до Тг требуется немного тепла. В балансе энергии зоны горения приходом следует считать выделение тепла в-результате реакции, а расходом— тепло, уносимое продуктами горения из зоны горения, и тепло, затрачиваемое на нагрев не-прореагировавшего газа (за счет теплопроводности, диффузии и излучения). Математическая обработка уравнения баланса тепла привела Я. Б. Зельдовича к следующему уравнению для нормальной скорости распространения пламени [c.140]

Сжигание газообразного топлива в факеле характеризуется тесным взаимодействием газодинамических факторов потока, явлений диффузии, конвективного и радиационного теплообмена и процессов химических превраш,ений, сопровождаюш,пхся интенсивным выделением тепла. Исключительная сложность взаимодействия указанных процессов объясняет отсутствие в настояш ее время физически достаточно обоснованной общей теории горения в факе.ле, а построение методики строгого расчета его в настоящее время невозможно. Трудность даже приближенного расчета такого факела заключается в том, что закономерности его распространения неносредственно не подчиняются ни закономерностям распространения факела в однородном спутном потоке, ни соотношениям, свойственным горению факела в свободной окисляющей среде. В то же время отсутствует и достаточно подробное экспериментальное исследование факела указанного типа. [c.52]

Проблема охлаждения кислородных двигателей несколько упрощается, если в качестве горючего компонента применяются вещества с повыщенньим содержанием в молекуле водородных атомов. Водород — один из наиболее теплопроизводительныл горючих элементов, но температура сгорания его в атмосфере кислорода гораздо ниже, чем других распространенных горючих. Сгорание водорода в кислороде сопровождается выделением тепла в количестве 3210 ккал/кг при идеальной температуре сгорания 4120°С, а углеродно-кислородное топливо имеет теплопроизводительность 2130 ккал/кг при идеальной температуре сгорания 5950° С. [c.40]

Каталитическое окисление окиси углерода проводят в обычных и широко распространенных каталитических реакторах (см. с. 386). Необходимо отметить особенность этого процесса. Реакция селективного окисления протекает в сравнительно узком температурном интервале с большим выделением тепла. Чтобы исключить побочные реакции, необходимо два главных условия тщательно перехчешать конвертированный газ с воздухом (кислородом) и обеспечить равномерное распределение газового потока по слою катализатора. [c.417]

Способ изготовления пенопластов на основе резольных фенолоформальдегидных полимеров с использованием легколетучих углеводородов получил большое распространение за рубежом, причем в ГДР и ФРГ чаще используют п-пентан. Для получения пенопластов в ФРГ применяют полимеры резольного типа, отверждающиеся с выделением тепла [22], благодаря которому осуществляется вспенивание композиции легколетучими углеводородами. Кроме легколетучих применяют фторсодержащие углеводороды типа фреонов, а также легкий бензин с температурой кипения 40—80°С. [c.13]

Испарители для подвода тепла в низ ректификационных колонн — это кожухотрубчатые аппараты. Получили распространение два типа таких аппаратов горизонтальные с паровым пространством и вертикальные. Первый из них состоит из горизонтального цилиндрического корпуса (рис. 24) и размещенных в нем одного — трех горизонтальных пучков из труб. Пучок может быть выполнен с плавающей головкой или из и-образных труб. Теплоносителем служит водяной пар или горячая нефтяная фракция. Испаряющаяся жидкость поступает снизу, ее уровень в аппарате поддерживается вертикальной перегородкой с таким расчетом, чтобы паровое пространство составило не менее 1/3 диаметра корпуса аппарата и жидкость имела достаточное зеркало для выделения образующихся паров. Неис-парившаяся жидкость переливается через перегородку и откачивается насосом по уровню. Испаритель установлен на двух опорах и снабжен люком и необходимыми пггуцерами. Диаметр стандартных аппаратов достигает 2800 мм, длина труб — 6000 мм. [c.65]

Реакция проходит очень бурно с выделением тепла. По окончании реакции получается спекшаяся масса сернистого железа. В связи с развивающейся высокой температурой часть серы отгоняется на холодную часть трубки. Для введения непрореагировавшей серы и гомогенизации препарата, сульфид железа измельчается внутри трубки стеклянной палочкой, воздух откачивается, и трубка запаивается под вакуумом. Препарат в запаянной Трубке прогревается в трубчатой печи при температуре 570—590° С в течение одного часа. Этим достигается полное связывание непрореагнровавшей серы и равномерное распространение ее по всей массе. Препарат сохраняет упорошкообразную структуру и легко извлекается из трубки. [c.44]

Дробление, измельчение, все виды ударного диспергирования твердых тел Удар распространение ударных волн в твердых телах возникновение дефектов, трещин, плоскостей paoкo a В основном высокочастотное Выделение тепла электрон ая эмиссия электризация возникнове ие зарядов полей люминесценция 1 зз-никновение. дефектов, полостей ж-тивных центров свободных рад а-лов, ионов возникновение жест их излучений и радиоволн [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология