Метод квазистационарного режима

Для определения температуропроводности методом квазистационарного теплового режима необходимо измерить перепад температур между двумя точками образца, например между центром и боковой поверхностью цилиндрического образца. Этого измерения достаточно для расчета температуропроводности при известном характеристическом размере исследуемого объекта. Такой способ измерения температуропроводности полимеров описан в работе Квазистационарный режим нагревания достаточно прост и поэтому широко используется также для определения теплоемкости и при проведении дифференциального термического анализа [c.191]

Сущность метода состоит в измерении температурного перепада на окружающей образец оболочке из плохо проводящего материала в процессе нагрева системы с постоянной скоростью (т. е. в квазистационарном режиме). Одним из преимуществ метода является то, что требования к постоянству скорости нагрева значительно мягче, чем в других методах, использующих квазистационарный режим. [c.60]

Теория метода подробно изложена в работах Ю. П. Барского и здесь не затрагивается. При условии, что квазистационарный режим имеет место как в оболочке, так и в самом образце, теплоемкость рассчитывается по формуле [c.60]

Возможность комплексного определения теплофизических характеристик в процессе непрерывного разогрева без измерения теплового потока создают сравнительные методы, использующие квазистационарный режим. Испытуемый образец в этом случае заключается в оболочку из материала с известными теплофизическими свойствами. В ходе опыта при линейном изменении температуры на поверхности оболочки измеряются температурные перепады в образце и на оболочке. Расчетные формулы для системы неограниченных коаксиальных цилиндров (рис. 17) ид еют вид [c.78]

Скорость откачки адсорбционного насоса не является постоянной и уменьшается по мере увеличения количества откачанного газа, причем это явление усугубляется с возрастанием удельного натекания, особенно при использовании малоэффективных адсорбентов. В работе [68] исследовано изменение скорости откачки адсорбционного насоса по азоту с использованием цеолитов СаА и NaX методом постоянного потока. Авторы нашли, что при натекании в течение промежутка времени до 4 ч давление над адсорбентом возрастает пропорционально Уi,причем давление возрастает значительно быстрее при использовании цеолита СаА, чем NaX (рис. 33). Такое изменение давления свидетельствует о том, что квазистационарный режим непрерывной адсорбции еще не установился. Время установления квазистационарного режима составляет 1—3 ч (см. рис. 20), и в течение этого времени должна соблюдаться указанная зависимость давления от Yt. [c.110]

Дель,ю данной работы является количественное исследование процессов, протекающих в области основного температурного интервала плавления полимеров. Измерения проводили на установке тепловой мост [9] с помощью метода, являющегося одним из вариантов динамической калориметрии. Суть принципа теплового моста заключается в измерении теплового потока между калориметрическим стаканом и нагревательным блоком путем концентрации его на узком стержне. Стержень изготовляется из термопарного материала. В упрощенном варианте теплового моста, применяемого для количественной термографии, измерительный блок представляет собой камеру, состоящую из основания блока, двух (трех) калориметрических стаканов, соединенных с основанием узкими стержнями, и кожуха, закрывающего калориметрическую камеру. Измерительный блок вставляется в электрическую печь, создающую квазистационарный режим нагрева. Направленный тепловой поток через стержни создается за счет значительного превышения массы кожуха по сравнению с массой основания. Поправка на разность тепловых потоков, поступающих не через стержни в эталонный (пустой) стакан и в стакан с веществом, учитывается на основе известной теплоемкости контрольного вещества, помещаемого в третий стакан, или же на основе предварительной калибровки (в блоках только с двумя стаканами). В калориметрическом варианте теплового моста теплообмен при нагреве (охлаждении) между кожухом и калориметрическим стаканом исключается благодаря дополнительным [c.49]

Квазистационарность процесса означает — Jn п- Неравенства этого типа лежат в основе широко используемого в химической кинетике метода квазистационарных концентраций Семенова и Боденштейна (см. [25]). Асимптотический режим необратимой диссоциации, рассмотренный в 1, является частным случаем квазистационарного процесса. [c.19]

Так как в реакции может возникать ряд промежуточных соединений, необязательно, чтобы все они удовлетворяли условиям стационарности и оказывались боденштейновскими продуктами. Поэтому Семенов [89 ] распространил на такой квазистационарный режим метод Боденштейна, введя важное упрощение. Оно заключается в том, что условия стационарности применяются только к боденштейновским продуктам, чем снижается число дифференциальных уравнений в системе с сохранением их для небоденштейновских продуктов [для которых равенство (IV.3) не выполняется]. [c.124]

В основе метода лежит тот факт, что в теле, непрерывно нагреваемом постоянной мощностью тепла, по истечении конечного отрезка времени устанавливается квазистационарный режим, характеризующийся постоянным во времени распределением градиентов температуры [5]. В этих условиях теплоемкость тела определяется соотношением (11.1). В отличие от обычного метода [c.178]

В соответствии с этими стадиями изменения температурного поля во времени нестационарные методы [123— 142] делятся на чисто нестационарные и методы регулярного режима. В чисто нестационарных методах изменение температурного поля во времени сложным образом связано с геометрией тела, его теплофизическими свойствами, с граничными и начальными условиями. Ре шения уравнения теплопроводности для начальных ста дий позволяют определить из эксперимента одновременно несколько тепловых характеристик. Методы регулярного режима основаны на изучении изменения температурного поля в образце, помещенном в среду с постоянной температурой (регулярный режим первого рода) или в среду, температура которой изменяется с постоянной скоростью (регулярный режим второго рода, или квазистационарный режим) [102—104]. [c.35]

Обычно рассматривается стационарное протекание реакции в этом случае концентрации промежуточных веществ постоянны во времени (при постоянных концентрациях исходных веществ и продуктов реакции). Стационарный режим нетрудно реализовать при использовании проточно-циркуляционного или проточного метода если применяется обычный статический метод, то предполагается, что реакция протекает квазистационарно (см. главу I, стр. 16, 17). Условие стационарности означает, что суммарные скорости всех стадий сложного процесса одинаковы и равны скорости суммарного процесса [c.41]

Квазистационарный метод заданного теплового потока на поверхности разработан Л. А. Семеновым , метод периодических тепловых волн Ангстрема (регулярный режим 3-го рода) усовершенствован Е. М. Кравчуком . [c.91]

Печь вместе с навеской нагревается с равномерной постоянной скоростью. Этот метод в настоящее время нашел широкое применение. Обеспечение прямолинейного нагрева является одним из главных условий при применении методов, основанных на свойствах квазистационарного теплового режима. Этот режим означает, что температура в любой точке тела в температурном поле есть линейная функция времени, а градиент температуры — величина постоянная. [c.54]

На первом этапе решения, когда величина концентраций существенно зависит от выбранных начальных условий, осуществляется численное интегрирювание полной системы дифференциальных уравнений химической кинетики одним из разностных методов с заданной относительной погрешностью интегр>ирования. Этот этап решения заканчивается, когда наиболее реакционноспособные компоненты выходят на квазистационарный режим (эти условия проверяются на каждом шаге интегрирования). На втором этапе решения часть дифференциальных уравнений для наиболее реакционноспособных компонент заменяются алгебраическими и на каждом шаге интегрирования укороченной системы обыкновенных дифференциальных уравнений решается дополнительно система нелинейных алгебраических уравнений. При этом, если условия квазистационарности нарушаются для некоторых компонент, то соответствующие алгебраические уравнения опять заменяются исходными дифференциальными.Действительно, пусть система уравнений химической кинетики представлена в виде [c.133]

Квазистационарный режим как метод исследования весьма часто используется в различных задачах конвективного теплообмен Э. Для кипящего слоя этот оригинальный метод впервые был исследован М. С. Шарлов-ской [189]. Сущность его применительно к кипящему слою заключается в создании такого режима, при котором охлаждение частиц происходит в среде с линейным изменением температуры. Одним из преимуществ этого метода является возможность расчетного определения температуры частиц. Кроме того, квазистационарный режим позволяет получать одинаково точные результаты расчета в любой момент процесса и учитывать условия внутреннего прогрева частиц. Математические зависимости для температуры шарообразной частицы получены М. С. Шарловской при изучении охлаждения шара в среде с линейным изменением температуры. [c.62]

Еще более широкие возможности открывает другая подгруппа нестационарных методов — методы квазистационарно-г о теплового режима, идея и теоретическое обоснование которых для ряда важных случаев принадлежат А. В. Лыкову [40]. Достоинством этих методов является легко осуществимая возможность широкотемпературных измерений. Квазистацио-парный режим, предполагающий линейное изменение температуры любой точки тела во времени, является переходным между начальным чисто нестационарным и последующим стационарным режимами. Он может быть реализован при разных граничных условиях, использование которых в сочетании с различной формой испытуемых тел породило большое число ква-зистационарных методов определения теплофизических свойств. [c.56]

Квазистационарные методы или методы регулярного теплового режима второго рода основываются на закономерностях изменения температурных полей тел при линейном во времени изменении температуры окружающей среды или постоянной плотности теплового потока на поверхности. При выполнении этих условий, начиная с некоторого момента времени, температурное поле тела регуляризуется и перестает зависеть от особенностей начального теплового состояния тела. В теле устанавливается квазистационарный режим, все точки тела разогреваются с постоянной скоростью, а распределение температуры по сечеиию описывается параболическим законом вида [c.24]

Математический статус гипотезы квазистационарности нуждается в корректном исследовании. Эта задача была впервые сформулирована Ю. С. Са-ясовым и А. Б. Васильевой на основе теории дифференциальных уравнений с малым параметром [350]. Здесь важно, что является малым параметром и что определяет иерархию времен жизни различных веществ. Для гомогенной кинетики малым параметром обычно является отношение констант скоростей стадий. Именно для такого малого параметра В. М. Васильевым, А. И. Вольпертом и С. И. Худяевым был выделен класс уравнений химической кинетики, для которого применение гипотезы квазистационарности корректно [133]. В каталитических реакциях возможна другая причина квазистационарности. Здесь она может оказаться различием, прежде всего, не констант скоростей стадий, а числа активных центров катализатора и числа атомов вещества в газовой фазе. Иссл ювание корректности метода квазистационарных концентраций для систем с таким малым параметром балансового происхождения делалось в [441] только для конкретных кинетических моделей. В [436 выделены достаточно широкие классы кинетических моделей каталитических реакций с малым параметром балансового происхождения, для которых выполняется условия теоремы А. Н. Тихонова [134]. В полной системе может осуществляться квазистационарность наоборот , т. е. не промежуточные вещества подстраиваются под наблюдаемые, а наблюдаемые — под промежуточные. Такая ситуация может возникнуть в реакциях с дезактивацией катализатора [277], в системах с глубоким вакуумом. В простых случаях время выхода на квазистационарный режим может быть оценено [277]. Применение теории дифференциальных уравнений с малым параметром дает возможность глубже понять особенности нестационарного поведения сложной каталитической реакции. Прежде всего, вырожденная подсистема в общем случае может не совпадать с привычной системой уравнений квазистационарности по всем промежуточным веществам [436], о возможности частичной квазистационарности И. Н. Семенов писал в работе [354]. Развитие метода малого параметра на системы более общего вида дано в работах А. И. Вольперта и М. И. Лебедевой (см., например, [268]). [c.29]

Расчет глубины и продолжительности замораживания. Для практических расчетов часто необходимо знать, на какую глубину может замерзнуть грунт, с тем чтобы решить ряд строительных задач (например, выбор глубины закладки фундамента) или решить обратную задачу — как укрепить грунт методом замораживания при проходке туннелей, и др. Рассмотрим предложенную А. И. Пехович методику расчета глубины и времени замерзания грунта при условии, что температурный режим в затвердевшей области квазистационарный (для случая неограниченной пластины) — граничные условия задачи см. в главе УП. [c.245]

Как правило, наблюдаемые реакции являются сложными, т. е. представляют собой сочетание нескольких простых реакций, называемых стадиями (или элементарными реакциями). В случае сложной реакции отличают исходные вещества и продукты реакции от промежуточных веществ. Последние входят только в химические уравнения стадий, но не в химические уравнения реакции, т. е. уравнения, описывающие непосредственно определяемые обычными химическими методами химические превращения в системе. Реакция стационарна, если при постоянных концентрациях исходных веществ и продуктов постоянны и концентрации промежуточных веществ. Такой режим реакции реализуется в проточной системе или в безградиент-ных реакторах [1]. Реакция квазистационарна, если при изменяющихся со временем концентрациях исходных веществ и продуктов концентрации промежуточных веществ изменяются так, что практически не отличаются от стационарных значений (т. е. значений, отвечающих стационарному течению реакции с постоянными концентрациями исходных веществ и продуктов, равными данным мгновенным концентрациям). Реакции в статической системе можно во многих случаях считать квазистационарными (метод Боденштейна). Условия применимости такой трактовки сформулированы Франк-Каменецким [2] и Семеновым [3]. [c.46]

При анализе был использован метод сингулярных возмуш енип. Оптимальный режим для пускового периода во всех случаях последовательной дезактивации и в некоторых случаях независимой дезактивации был найден в следующем виде. Реактор начинал работать при максимально допустимой температуре реакции для заданного периода времени, после этого происходил переход к режиму постоянной конверсии, типичной для квазистационарного состояния, В работе [8.17] наблюдалось, что уровень конверсии, выбранный для оптимальной температурной последовательности, при условиях ква-зистационарного состояния зависит от времени пребывания в реакторе, от стоимости проведения процесса и от стоимости продукта. Полученные результаты более существенны, если стоимость проведения процесса в реакторе близка к цене продукта. [c.203]

Решение уравнений теплопроводности при теплообмене в среде с переменной температурой позволило создать ряд методов. Во-первых, это методы при теплообмене в среде с линейно изменяющейся температурой. Основным элементом в данных методах является задатчик линейно изменяющегося потенциала. Принцип регулирования линейного закона температуры среды (или поверхности образца) не отличается от принципов поддержания постоянной температуры рассматриваемого объекта. В квазистационарном (регулярном) режиме при линейном нагреве с заданной точностью существует простая взаимосвязь между скоростью нагревания и величиной теплового потока, что и является основой для расчета ТФХ. Как и для случая теплообмена тел в среде постоянной температуры, в данных условиях теплообмена существуют сравнительные методы комплексного определения ТФХ. Во-вторых, это методы температурных волн, где температура является гармонической функцией времени. При таких условиях нагрева но истечении большого промежутка времени в теле устанавливается регулярный тепловой режим, характеризующийся тем, что изменение температур в каждой точке тела будет происходить по закону простого гармонического колебания с определенной амплитудой и фазой. Детальное описание экспериментальных схем, реализующих метод температурных волн, приведено в [221]. Данные лштоды позволяют исследовать температурные зависимости ТФХ. [c.202]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология