Энергетические модули

Обозначая у. /у = а а — энергетический модуль системы), получают следующие уравнения [c.60]

Рис. 3.4. Схема размещения оборудования на стационарной плавучей ОТЭС в виде океанского буя [1] о — энергетический модуль б — общий вид б — схема крепления

В установку мембранного разделения газовых смесей кроме модулей входят компрессоры и системы предварительной подготовки исходной смеси. Группу модулей, включенных параллельно и связанных единым каркасом, можно рассматривать как мембранный разделительный аппарат. Более полное разделение смеси, предусматривающее извлечение нескольких компонентов или высокую степень чистоты целевого продукта, осуществляют в несколько стадий. Группа модулей, обеспечивающих частичное разделение смеси на одной стадии процесса, образует ступень разделения. Вся газоразделительная установка представляет собой каскад ступеней с достаточно разнообразными схемами циркуляции потоков. Методы расчета таких систем в принципе идентичны разработанным для других многостадийных массообменных процессов. Следует отметить, что оптимизация многостадийного процесса в целом и процесса разделения в отдельной ступени и модуле взаимосвязаны. При этом необходимо получить показатели, характеризующие массообменное и энергетическое совершенство и экономическую эффективность мембранного процесса, сопоставимые с аналогичными показателями при использовании альтернативных методов разделения (прежде всего низкотемпературной ректификации). [c.159]

Анализ энергетической эффективности мембранной разделительной системы предполагает как интегральную оценку энергетических затрат на реализацию процесса в целом, так и изучение распределения этих затрат по отдельным стадиям технологического процесса с целью его оптимизации. Для решения этой задачи необходимо установить зависимость критерия энергетической эффективности от проницаемости и селективности мембран, термодинамических и гидродинамических параметров газовых потоков в мембранном модуле и других конструктивных и эксплуатационных характеристик. Анализ сложной мембранной установки включает выявление связи между интегральными энергетическими затратами на разделение газовой смеси и различными вариантами организации газовых потоков. В лю- [c.228]

Энергетическое совершенство процессов в этом основном элементе во многом определяет эксплуатационные затраты и экономическую эффективность технологической системы разделения в целом. Проведем анализ в следующей последовательности вначале введем понятие эксергетического к. п. д. как меры термодинамического совершенства процесса и далее используем это представление для анализа селективного проницания газов через мембрану и оценки потерь от необратимости в напорных и дренажных каналах и в мембранном модуле в целом. [c.239]

Анализ соотношений для эксергетического к. п. д. и приведенных массообменных характеристик показывает, что эти величины оказываются функцией отношения (а не разности) давлений в напорном и дренажном каналах. Однако масштабный поток, согласно (7.59), непосредственно зависит именно от разности давлений (Р —Р"), коэффициента проницаемости и толщины диффузионного слоя мембраны. Следовательно, производительность мембранного модуля также окажется функцией этих характеристик мембраны и технологического режима. Повышение разности давлений при сохранении оптимального их отношения (е е ) позволит интенсифицировать мембранное разделение при сохранении максимума энергетической эффективности. Разумеется, этот путь интенсификации ограничен возрастающим негативным влиянием внешнедиффузионного сопротивления массообмену (см. гл. 4). Далее будет дана оценка потерь эксергии в результате этого влияния. [c.248]

Энергетическое совершенство процесса разделения оценим, используя соотношения (7.34) — (7.38). Примем, что транзитные потоки эксергии в модуле определяются суммой эксергий энтальпии проникшего и сбросного потоков (в расчете на 1 моль исходной смеси) [c.260]

С ростом давления Р энергетическое совершенство процессов в модуле быстро падает, причем определяющее влияние оказывает рост потерь эксергии в процессе селективного проницания через мембрану. Общий вид зависимости т]мд = 11(Рг) определяется видом функции Ппр = т](Р) ), так как сумма относитель- [c.261]

Таким образом, при известных характеристиках мембраны и заданном давлении и Рр можно подбором состава исходной смеси добиться оптимальных энергетических характеристик мембранного процесса в модуле. Такая возможность направленного изменения состава Xf- Xf ) появляется в схемах мембранных ступеней разделения с рециклом проникшего или сбросного потоков, при этом условие т]мд(л )->тах следует учесть при выборе коэффициента рециркуляции. [c.263]

Другой путь энергетической оптимизации процессов в мембранном модуле связан с выбором разности давлений Pf—Рр при сохранении оптимального значения отношения этих величин е = = Р 1Р,- г. [c.263]

Функционирование ХТС обычно представляют в виде взаимодействия отдельных элементарных технологических операторов (модулей), воздействующих на качественное и количественное изменение материальных и энергетических потоков в системе. Основные операторы в химической технологии оператор смешения, оператор химического превращения и оператор разделения. Кроме того, в системе участвуют вспомогательные операторы, осуществляющие нагрев (охлаждение), сжатие (расширение), изменение агрегатного состояния технологических потоков ХТС (рис. VII-1). [c.171]

Чисто эластическое деформирование механически полностью обратимо и не связано с разрывом цепи или ползучестью. Однако в реальном каучуке, как и в любом вязкоупругом твердом теле, энергетическое и энтропийное упругое деформирование представляет собой вязкое течение. Отсюда следуют релаксация напряжения при постоянной деформации, ползучесть при постоянной нагрузке и диссипация энергии при динамическом воздействии. Поэтому при моделировании макроскопических механических свойств вязкоупругих твердых тел даже в области деформации, где отсутствует сильная переориентация цепей, следует использовать упругие элементы с демпфированием, содержащие пружины (модуль G) и элементы, учитывающие потери в зависимости от скорости деформирования (демпфер, характеризующийся вязкостью ti). Простейшими моделями служат модель Максвелла с пружиной (G) и демпфером (ti), соединенными последовательно, и Фохта—Кельвина с пружиной (С) и демпфером, соединенными параллельно. В модели Максвелла время релаксации равно t = t]/G, а в модели Фохта—Кельвина то же самое время релаксации более точно называется временем запаздывания. В феноменологической теории вязкоупругости [55] механические свойства твердого тела описываются распределением основных вязко-упругих элементов, характеризуемых в основном временами релаксации т,-. Если известны спектры молекулярных времен релаксации Н(1пт), то с их помощью в принципе можно получить модули вязкоупругости [14Ь, 14d, 55]. Зависимый от времени релаксационный модуль сдвига G t) выражается [c.39]

До сих пор не учитывалось энергетическое упругое деформирование (предположительно жесткого) скелета цени. Однако в ответ на действие осевых сил скелет цепи будет деформироваться путем заторможенного вращения, изгиба и растяжения основных цепных связей [9]. В табл. 5.3 приведены модули. [c.126]

Осевое сжатие вытянутой цепи отличается настолько, что для транс-связей теперь необходима свобода заторможенного вращения вне плоскости зигзага. Эта свобода не проявляется при растяжении, поскольку она была бы энергетически менее выгодна, чем изгиб или растяжение связи. Модуль осевого сжатия зигзага цепи, по существу, определяется видом заторможенного вращения при деформировании он соответствует модулю растяжения цепи с большим содержанием кинк-изоме-ров (rik=nj4) и его принимают равным 5 ГПа. [c.128]

Знак равенства имеет место только, если ф(х) = Фо(,х). Для возбужденных состояний соотношение (1.105) остается справедливым, если потребовать, чтобы пробная функция ф(х) не только принадлежала классу функций интегрируемых с квадратом модуля, но и подчинялась дополнительным условиям ортогональности к волновым функциям всех энергетически более глубоких состояний. [c.42]

Из выражения (4.21) следует, что вырождение снимается не полностью, и в соответствии с общей теорией энергия зависит лишь от модуля квантового числа т. На рис. 12 показана схема расщепления энергетических состояний объединенного атома при включении возмущения II. [c.216]

Для описания свойств электрона используют волновую функцию, которую обозначают буквой (пси). Квадрат ее модуля вычисленный для определенного момента времени и определенной точки пространства, пропорционален вероятности обнаружить частицу в этой точке в указанное время. Величину 1)з называют плотностью вероятности. Наглядное представление о распределении электронной плотности атома дает функция радиального распределения. Такая функция служит мерой вероятности нахождения электрона в сферическом слое между расстояниями г и (л + с1г) от ядра. Объем, лежащий между двумя сферами, имеющими радиусы г и (г + йг), равен 4пг с1г, а вероятность нахождения электрона в этом элементарном объеме может быть представлена графически в виде зависимостей функции радиального распределения. На рис. 1.2 представлена функция вероятности для основного энергетического состояния электрона в атоме водорода. Плотность вероятности гр достигает максимального значения на некотором конечном расстоянии от ядра. При этом наиболее вероятное значение г для электрона атома водорода равно радиусу орбиты ао, соответствующей основному состоянию электрона в модели Бора. Различная плотность вероятности дает представление об электроне, как бы размазанном вокруг ядра в виде так называемого [c.13]

Величину 0 Гиббс назвал модулем канонического распределения. Условием равновесия между системами, находящимися в энергетическом контакте, является равенство величин 0 для этих систем если [c.77]

Определим энергетическую плотность состояний для частицы, движущейся в потенциальном ящике объема V, свободном от действия внешних сил. Мы показали в предыдущем параграфе, что состояние частицы определяется тремя целыми положительными числами Пх, Пу и Иг, составляющими вектора я, а энергия зависит лишь от модуля вектора и дается выражением ( VII. 19). [c.154]

Между отдельными элементами БТС имеется функциональная взаимосвязь. Элементы взаимодействуют между собой и с окружающей средой в виде материального, энергетического и информационного обмена. На уровне элементов БТС реализуются типовые процессы преобразования вещества и энергии, например, механические в смесителях, биохимические в биореакторах, тепловые в теплообменниках, стерилизаторах и т. д. В соответствии со стратегией системного анализа на уровне отдельных элементов схемы ставится задача получения функционального оператора или модуля, представляющего собой математическую модель типового технологического процесса. В зависимости от функциональной сложности технологического элемента для его описания могут быть использованы один или несколько типовых операторов, приведенных на рис. 1.9. [c.18]

Величины модулей упругости определяются природой упругих сил. Тела, у которых природа упругости энергетическая (металлы, минералы), обладают большим модулем упругости, У газов вследствие кинетической природы упругости модуль упругости оче[[Ь мал. [c.157]

Как говорилось ранее, волновые функции которые имеют физический смысл (однозначные, непрерывные и имеющие интегрируемый квадрат модуля), существуют в этих уравнениях только для определенных значений Е. Эти значения Е называют собственными значениями, а соответствующие волновые функции — собственными функциями. Собственные значения представляют собой стационарные энергетические состояния рассматриваемой системы. [c.374]

От реологических (вязкоупругих или пластоэластических) свойств в значительной степени зависит технологичность, или перерабатываемость, каучуков и резиновых смесей. Их начальные (максимальные) вязкости определяют пиковые нагрузки на оборудование, а от эффективных значений вязкости зависят энергетические затраты на технологические процессы. Для каждого материала на данной стадии переработки существуют, по-видимому оптимальные значения эффективных вязкостей и их отношений к эластическому модулю (или коэффициентов гистерезиса) [63], обеспечивающие хорошие технологические свойства. [c.53]

Ядерный квадрупольный момент. Разнообразные переходы между энергетическими уровнями, связанные с вращательным движением молекул, проявляются в далекой инфракрасной области (в интервале длин волн 30 нм — 1 мм), при этом у соединений некоторых элементов в далеких инфракрасных спектрах поглощения наблюдаются группы линий с очень небольшим расщеплением (тонкая структура). У нуклидов с ядерным спином, равным 1 и более, из-за деформации ядра электрические заряды распределяются неравномерно — образуется электрический квадруполь. Атомные ядра принимают форму, приближающуюся к эллипсоиду вращения, обозначаемому знаком плюс, если на большой оси расположен положительный заряд, а на малой — отрицательный, и знаком минус, если на большой оси заряд отрицательный, а на малой — положительный. Величина -этих зарядов выражается через электрический заряд электрона и площадь поверхности ядра и составляет в этих единицах 10-26—10-2 e/ м . Вблизи от значений магических чисел нейтронов и протонов эта величина крайне мала, по мере отдаления от них она возрастает по модулю, оставаясь положительной до достижения магического числа и отрицательной — лосле него. [c.52]

Для интерпретации структурных результатов численных экспериментов очень важен вопрос формального определения водородной связи между молекулами воды. При анализе/-структур водородная связь вообще не может быть определена однозначным образом [386, 405, 406]. Это заключение согласуется с выводом Ю. И. Наберухина о том, что водородная связь может быть строго определена только для собственных структур, в частности, для / -структур [383]. Тем не менее вопрос о водородных связях в ансамбле /-структур столь важен, что, начиная уже с первых работ по моделированию водных систем, предлагались различные подходы к их поиску. При этом наметились две группы критериев водородных связей энергетические и геометрические. Согласно геометрическим критериям, любая пара молекул считается соединенной водородной связью, если расстояние между атомами кислорода, угол О—Н. .. О и (или) расстояние между атомом водорода и атомом кислорода не выходят за пределы некоторых значений, установленных на основании анализа данных о структурах кристаллов. Поскольку структуры кристаллов — это собственные (К) структуры, то прямое перенесение полученных для них зависимостей на мгновенные (/) структуры, собственно говоря, не правомерно. Согласно энергетическим критериям, любая пара молекул, энергия взаимодействия которой по модулю больше некоторой величины инв, считается соединенной водородной связью. Энергетический крите- [c.140]

Анализ функции т1пр(Р1) и отыскание оптимальных значений Р), и е, соответствующих максимуму эксергетического к. п. д., является одной из важных стадий технико-экономической оптимизации мембранных разделительных систем. Наиболее существенно влияние этих параметров в схемах с рециклом, где варьируется состав разделяемой смеси на входе в мембранный модуль и необходимо определить степень рециркуляции, которая позволит улучшить массообменные показатели разделительной ступени с наименьшими энергетическими издержками. [c.248]

Влияние внешнедиффузионного сопротивления на массообменную и энергетическую эффективность процесса разделения смеси СО2—N2 в плоскокамерном модуле с мембраной из поливинилтриметилсилана исследовано в работе [9]. Результаты расчета коэффициента извлечения /Си = 0г/р/х/ как функции давления в напорном канале были представлены и обсуждались в разд. 4.4 (см. рис. 4.27). [c.265]

В заключение сделаем некоторые выводы. Оптимизация процесса в мембранной ступени по энергетическому критерию эффективности предполагает выбор оптиМ ального отношения давления е = Р//Рр при заданном составе смеси на входе в модуль, варьирование состава газовой смеси Х[ подбором кратности рециркуляции проникшего или сбросного потоков при фиксированном значении отношения давления повышение давления в напорном и дренажном каналах при сохранении оптимальных значений х/ и е интенсификацию массообмена стимулированием смешанноконвективного движения газа в каналах за счет концентрационной неустойчивости ламинарного течения газа. [c.268]

Система включает следующие подсистемы и пакеты программ (рис. 7.37) пакет проблемно-ориентированных прикладных программ — математических моделей типовых процессов низкотемпературного газоразделения и энергетических подсистем подсистему расчета волюметрических, термодинамических, транспортных свойств и эксергии многокомпонентных смесей легких углеводородов и неуглеводородных газов на основе уравнения состояния Бенедикта—Вебба—Рубина программы пользователя — математическую модель исследуемой ЭТС, включающую модели тех-но.яогических и энергетических подсистем и использующую модули всех остальных подсистем и пакетов методо-ориентирован-ную интерактивную подсистему оптимизации, базирующуюся на методах нелинейного программирования программы методов вычислительной математики, используемых при построении моделей сервисное математическое обеспечение. [c.418]

Теперь можно определить изменение свободной энергии F частично вытянутой цепи в зависимости от расстояния между ее концами г. В рамках модели изгиба и растяжения связей рассмотрим пример квазистатического деформирования сегментов ПЭ. Минимум свободной энергии сегмента, содержащего п С—С-связей и nk 2 1-кинк-изомеров, получается на расстоянии между концами цепи л = п — Пц) 212, а. Этот минимум равен Пк AU — RT nZ. Значения минимума свободной энергии рассчитываются с помощью статистического веса конформаций п, п ) сегментов ПЭ с и = 40 (табл. 5.1). Соответствующая свободная энергия приведена на рис. 5.1 в зависимости от расстояния между концами цепи. Если концы цепи смещаются вдоль оси из данных положений равновесия, то возникают энергетические силы упругой деформации, соответствующие несимметричному потенциалу. При растяжении полностью вытянутых участков полимера модуль цепи Estr определяет деформирование транссвязей в плоскости зигзага цепи. Гош-связи совершают заторможенное вращение вне плоскости зигзага цепи (Erot)- Тогда модуль при растяжении Е сегмента с кинк-изомерами получается из уравнения (5.22). Чем меньше гош-связей содержит цепь, тем она жестче. С помощью указанного выше потенциала вращения [7] и модуля вытянутой цепи (200 ГПа) рассчитаны участки кривых свободной энергии, соответствующие растяжению. Наличие лишь 5 кинк-изомеров заметно смягчает сегмент [c.128]

Приведенные данные свидетельствуют, что модуль высвкоэла-стичности полимеров меньше модуля упругости твердых тел на б порядков. Это различие связано с тем, что природа упругости имеет энергетический характер, а эластичности — энтропийный (см. раздел XIV. 3). [c.309]

При отсутствии оператора разделение , т. е. при К=0, Гх=1, получаем тривиальное выражение G = viXi. Использование типовых технологических операторов при анализе и расчете материальных или энергетических балансов для подсистем БТС в условиях стационарного режима их работы позволяет формализовать и автоматизировать с помощью ЭВМ процесс проектирования БТС. Применяемые при этом математические модели подсистем основываются на модулях типовых операторов, составляющих данную систему. В то же время многомерность, высокая степень взаимосвязи и параметрического взаимовлияния элементов в сложных БТС затрудняют применение операторного метода. В этих условиях становится эффективным использование методов расчета БТС, предусматривающих применение потоковых, структурных, информационных и сигнальных графов [13]. Прн этом графы, отражая технологическую топологию и функциональные связи в системе, позволяют разрабатывать алгоритм расчета на ЭВМ многомерных систем и решать задачи анализа и оптимизации сложных БТС, которые связаны в основном с рассмотрением [c.24]

Энергетическая совместимость отдельных элементов, выполненных в стандарте КАМАК, обеспечивается путем введения унифицирюванных значений питающих напряжений модулей (основные 6 В и 24 В дополнительные 12 В, -Ь200 В, [c.493]

В отличие от твердых кристаллич. тел деформация полимеров в B. . связана не с изменением ме цатомных или межмол. расстояний, а с частичным развертыванием хаотически свернутых цепных молекул, что и обусловливает возможность больших деформаций. При этом возвращающая сила / вызывается не силами притяжения между молекулами деформируемого тела, а тепловым движением, к-рое по своей интенсивности такое же, как тепловое движение молекул в жидкостях. Т. обр. упругость полимеров в B. . имеет энтропийную природу подобно объемной упругости газов. Поэтому модуль упругости полимеров в В. с. пропорционален абс. т-ре Т и имеет низкие значения (0,1-10 МПа), тогда как модуль всестороннего сжатия, определяемый силами межмол. взаимодействия, типичен для конденсиров. сред (10 МПа). Вследствие этого деформация эластомеров практически не сопровождается изменением объема, и связанное с этим изменение внутр. энергии и ничтожно. Наблюдаемые на опыте изменения U при деформации эластомеров связаны с изменением набора энергетически неравноценных конформац. изомеров (см. Конформационный анализ) при развертывании цепей. В зависимости от разности энергетич. уровней транс- и гош-кон-формеров изменение внутр. энергии при деформации AU и соответствующая ему составляющая возвращающей силы fg = dVjd[)vr ( энергетич. сила ) м. б. как положительными, так и отрицательными (/-длина образца, V-ero объем). Ниже приведены значения fjf для нек-рых полимеров [c.443]

Последний применен для описания Ga Al N (д = 0 0,25 0,5 0,75 1) в [94]. С помощью метода ЛМТО-сильной связи оценивались энергии формирования Е ТР, рассчитаны энергетические спектры, величины прямых (Г—Г) и непрямых (Г—X) переходов, решеточные постоянные, модули упругости, рассмотрены эффекты релаксации. Согласно [94], изменение типа межзонного перехода (прямой—непрямой) происходит при Jt 0,42. Е раствора составляет незначительную положительную величину (-15— 20 мэБ/атом) и имеет параболическую концентрационную зависимость. С использованием техники расширенного кластера [106] оценивался предел смешиваемости при образовании неупорядоченных ТР. Установлено, что при типичных температурах синтеза данных систем (/ - 600 °С) могут быть достигнуты полная растворимость компонентов и образование неограниченного ТР. [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология