Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Задачи с изменением агрегатного состояния

    При разработке данного блока была поставлена задача создания моделирующего блока, который позволял бы проводить расчет процесса теплопередачи как без изменения агрегатного состояния, так и сопровождающегося изменением агрегатного [c.592]

    В аналитическом плане тепло- и массоперенос при развитом пузырьковом кипении жидкости 1Г конденсации паров целесообразно рассматривать как задачу математической физики при автономных (неуправляемых) граничных условиях. Это является следствием того обстоятельства, что механические и температурные условия на границах раздела фаз не могут быть внесены в условия однозначности системы в целом, т. е. всей области, охваченной рассматриваемым процессом изменения агрегатного состояния. В связи с этим исходная система уравнений, описывающих процесс, оказывается незамкнутой. Именно этим и объясняется, например, существенное расхождение известных в литературе критериальных уравнений для теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении в широком интервале изменения режимных параметров процесса. [c.3]


    Формулы (7.3), разумеется, остаются справедливыми и при изменении агрегатного состояния одного или обоих теплоносителей. Однако в случае конденсации паров а1 зависит от ДГ, а в случае кипения жидкостей — а2 от ДГ. При этом частные температурные напоры ДГ и ДГ не заданы перед началом расчета (их возможно найти после расчета А ) известен лишь полный температурный напор Д = Т 1. Поэтому для изменяющегося агрегатного состояния хотя бы одного из теплоносителей при всей правомерности формул (7.3) ими нельзя прямо воспользоваться, необходимо искать иные пути. Эти соображения справедливы и для других случаев, когда какой-либо коэффициент теплоотдачи зависит от пристеночного температурного напора например, при расчете теплопотерь в окружающую среду в случае естественной конвекции а зависит от движущей силы (02 - /). входящей в критерий Грасгофа, а величина 02 для задачи эксплуатации и ряда задач проектирования заранее не известна. [c.531]

    Качественно характер изменения температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена затрагивался в разд. 7.6.1. В ряде технологических задач необходимо знание локальных температур теплоносителей Т и / в различных точках теплообменной поверхности, иначе говоря — количественных закономерностей их изменения по Р. Это позволит, в частности, найти конечные температуры Г "и /" в задачах эксплуатации. Для иллюстрации подходов к отысканию упомянутых закономерностей обратимся к прямотоку теплоносителей при их движении в режиме ИВ и без изменения агрегатного состояния. [c.565]

    Случай 2. Методика синтеза оптимальной схемы разделения усложняется, если необходимо учесть изменение агрегатного состояния потока при переходе из одной колонны в другую. Такая задача возникает, если давление в колоннах существенно различно. В этом случае вследствие дросселирования на вход отдельных колонн поступает парожидкостная смесь, и условия на входе в каждую колонну зависят от давления в предшествующей по ходу разделения колонне. [c.240]

    Представляется целесообразным начать обсуждение вопросов теории химического равновесия при высоких давлениях с реакций в газовой фазе, после чего перейти к имеющимся данным о равновесии в жидкой и твердой фазах, а также в многофазных системах. Это связано с тем, что агрегатные состояния реагирующих веществ предопределяют применение тех или иных методов вы числения равновесных концентраций при высоких давлениях. Поэтому для решения поставленной задачи необходимо знать в каждом конкретном случае, какие фазы сосуществуют в рассматриваемой смеси в условиях равновесия. Нельзя не учитывать при этом изменений агрегатного состояния веществ и характера сосуществующих фаз при приложении давления. А эти изменения зачастую весьма существенны. Например, температура плавления (затвердевания) большинства веществ (за исключением галлия, висмута и воды) увеличивается с [c.9]


    Если же уравнения для расчета коэффициента теплоотдачи при конвективном теплообмене заменить уравнениями для определения коэффициента теплоотдачи при изменении агрегатного состояния потока, то по этим программам можно рассчитывать конденсаторы и испарители. Имеются программы, при помощи которых решаются чисто конструкторские задачи, например разбивка трубной решетки [Л. 4-4]. [c.123]

    Нелинейные особенности вязкого течения отдельных растворов значительно усложняют задачу однозначного определения интенсивности конвективного теплообмена как при кипении, так и без изменения агрегатного состояния. В этих случаях возрастает объем и изменяются методика и средства экспериментальных исследований по определению зависимости вязкости и коэффициента теплоотдачи а 2 от таких факторов, как концентрация растворимых и нерастворимых веществ, температура раствора, скорость и характер его движения, интенсивности кипения и т. д. Возможности обобщения здесь уменьшаются, и решающее значение приобретает индивидуальное исследование раствора в ограниченном диапазоне его состояния, когда становится допустимой линеаризация уравнения течения и решение задачи упрощается. [c.96]

    IV. ЗАДАЧИ С ИЗМЕНЕНИЕМ АГРЕГАТНОГО СОСТОЯНИЯ [c.57]

    Естественно, что более сложные задачи теплопроводности с изменением агрегатного состояния решались и решаются лишь в результате развития приближенных методов. Следует указать, как наиболее важные, разработанные Л. С. Лейбензоном методы приближенного решения, позволяющие получить простые решения ряда задач, имеющих практическое значение, и разработанный В. С. Лукьяновым метод гидравлических аналогий, позволяющий получать решения (посредством применения гидравлического интегратора) практически важных, но весьма сложных задач, в том числе и двухмерных. [c.427]

    Трудности при разделении смеси веществ возникают, если все компоненты разделяемой смеси образуют одну фазу. Для решения такой задачи приходится либо изменять агрегатное состояние части компонентов смеси, либо добиваться изменения фазового равновесия или кинетики процесса. Например, в таких широко известных методах разделения, как экстракция и ректификация, молекулы веществ, составляющих смесь, переходят через границу раздела фаз в обоих направлениях, стремясь к установлению равновесия. Эффективность разделения значительно увеличи-вается, если процесс перехода вещества из одной фазы в другую с последующим установлением равновесной концентрации многократно повторяется. Еще большего эффекта разделения можно достичь, если на процесс установления фазового равновесия наложить действие кинетического фактора. Такое наложение происходит, например, при разделении смеси веществ методом молекулярной дистилляции. В этом случае через поверхность раздела фаз переходят молекулы только одного вида и только в одном направлении. Однако даже самые совершенные ректификационные и экстракционные установки способны разделять лишь относительно простые смеси. [c.8]

    Основная задача химико-технологического процесса состоит в направленном (заданном) изменении макроскопических свойств участвующих в этом процессе веществ состава, агрегатного состояния, температуры, давления. Для этого на систему воздействуют подачей или отводом теплоты, внешними силовыми полями (гравитационными, центробежными и др.), перемещением под действием силы давления и т.п., что приводит к переносу субстанции-энергии, массы, импульса. Предельным состоянием системы является подвижное равновесие, которое не приводит к изменению макроскопических свойств участвующих в процессе веществ во времени и пространстве. Таким образом, равновесным называют такое состояние системы, при котором перенос субстанций отсутствует. [c.25]

    Органические соединения (не полимеры) существуют как конечные (по размерам) молекулы в любом агрегатном состоянии. Из этого следует, во-первых, что структурная задача здесь состоит только в выявлении структуры конечной молекулы и, во-вторых, что она может быть решена путем изучения структуры вещества как в твердом, так и в жидком или парообразном состоянии. Если не считать таких возможных геометрических изменений, как вращение вокруг ординарных связей, и небольших изменений размеров молекул из-за температурных различий, основная топология и геометрия молекул могут быть получены в любом агрегатном состоянии. Некоторые неоргани- [c.12]

    Цель теплообмена — изменение температуры или агрегатного состояния одного из рабочих тел. В ряде задач проектирования рабочее тело удается полностью идентифицировать, включая величину его потока, начальные и конечные параметры в этом случае его часто называют целевым. Другое рабочее тело (или другие рабочие тела), с которым целевое обменивается теплотой, в таких задачах называют теплоносителем. Строго говоря, оба потока, конечно, являются теплоносителями. [c.544]


    Величины Су и с зависят от природы и агрегатного состояния вещества и изменяются с изменением температуры. Для многих веществ эта зависимость исследована экспериментально и может быть выражена аналитически. Подробное рассмотрение этого вопроса не входит в задачи настоящей книги. Существенно, однако, отметить, что, располагая указанной зависимостью, можно с помощью формул (1-12) и (1-13) рассчитать тепловые эффекты и изменения температуры при изохорном и изобарном изменении состояния системы. [c.13]

    Величина внутренней энергии системы зависит как от вида и массы веществ, образующих систему, так и от их температуры и агрегатного состояния. Определить абсолютную величину внутренней энергии системы не представляется возможным. Термодинамика не занимается изучением отдельных слагаемых, из которых состоит внутренняя энергия системы. Ее основная задача изучить изменение содержания всей этой энергии в целом в результате того или иного физического или химического процесса в данной термодинамической системе. [c.163]

    В принципе все измерения истинных теплоемкостей сводятся к вводу в калориметр тем или иным способом известного количества теплоты и к измерению вызванного этим изменения температуры. Практическое осуществление таких измерений в зависимости от условий, в которых проводятся измерения, агрегатного состояния вещества, задачи исследования, требуемой точности измерений и т. д. может производиться различно. Поэтому методы измерения теплоемкостей, а также применяемые типы калориметров очень разнообразны. [c.292]

    Пробоподготовка и калибровка спектрометра при РФА за> висят от природы вещества, массы пробы, области определяемых концентраций, агрегатного состояния, а также от диапазона длин волн аналитических линий. При выборе способов калибровки спектрометра и пробоподготовки обычно исходят из целей анализа. Эти процедуры могут быть значительно упрощены при относительных, т. е. сравнительных, измерениях, когда целью анализа является выяснение неких закономерностей в изменении свойств, связанных с изменением содержания гетероэлемента. Относительно просты также задачи технологического РФ-контроля. [c.241]

    Во всех предшествующих модификациях АРИЗ изменения разных частей системы (инструмента, внешней среды, изделия) рассматривались последовательно. Нередко это требовало повторного или многократного анализа. Предположим, ответ заключается в изменении агрегатного состояния внешней среды. Необходимо сначала проверить изменения шгетрумента. При этом может появиться, например, идея изменения агрегатного состояния инструмента. Но задачу это не решит, придется вести вторую линию анализа (с внешней средой), чтобы выйти на идею изменения агрегатного состояния внешней среды. [c.141]

    Проблема заключается в определении среднего (по поверхности теплообмена F) температурного напора в проектных ста-щюнарных задачах, когда известны (заданы) температуры теплоносителей — на входе в теплообменник и на выходе из него (не исключено — постоянные по / при изменении агрегатного состояния или идеальном перемешивании потоков). Знание Дер позволяет далее рассчитать необходимую теплообменную поверхность Fno формуле (7.14а). [c.550]

    Технологическая схема периодического процесса. Схема показана на рис. 12.12. В дистилляционный куб 1 с теплообменным устройством (кипятильником) заливается исходная бинарная смесь в количестве молей с начальной концентрацией НКК Хн при температуре о. Через теплообменную поверхность подводится теплота Сначала жидкость, как видйо из рис. 12.13, нагревается до начальной температуры кипения (стадия нагрева без изменения агрегатного состояния), а затем происходит испарение части жидкости с понижением в ней концентрации НКК и повышением температуры кипения (стадия дистилляции). Образующиеся пары отводятся из дистилляционного куба немедленно — в момент их образования. Пары поступают в конденсатор-холодильник 2, после которого в виде жидкого дистиллята собираются в приемнике 3. В конце стадии дистилляции количество оставшейся в кубе жидкости равно Ьк, концентрация НКК в ней — х , а конечная температура кипения — 4 концентрация НКК в дистилляте составляет Хд, а количество последнего — П. Постепенному изменению концентрации НКК X в кубовой жидкости сопутствует изменение его концентрации у в паровой фазе. Идеализируя процесс дистилляции, будем считать, что в каждый момент стадии дистилляции текущие концентрации НКК в жцдкой и паровой фазах равновесны. Такое допущение отвечает медленной дистилляции или очень большой поверхности контакта паровой и жидкой фаз — тогда успевает установиться межфазное равновесие, и массообмен происходит в условиях потоковой задачи. [c.990]

    Таким образом, строгое решение задачи с учетом изменения агрегатного состояния потоков за счет перепада давления требует предварительного определения элементов четырехмериого массива вместо трехмерного массива 8цк- [c.240]

    Алгоритмы, включенные в систему АПРИЗ, обеспечивают решение подавляющего большинства практически важных задач расчета тепловой изоляции. Однако существует ряд специфических, редко встречающихся задач, которые не включены в систему. Иногда проектировщики считают возможным предъявлять к тепловой изоляции требования, связанные с контролем агрегатного состояния вещества в трубопроводе, например, не допустить конденсации паров в трубопроводе . Такие требования представляются нецелесообразными и являются нарушениями технологии проектирования. Тепловая изоляция представляет собой пассивный элемент технологической схемы с ограниченными возможностями. Толщина теплоизоляции ограничена не только экономическими соображениями, но и прочностью трубопровода. Поэтому возможен случай, когда приведенные требования не могут быть обеспечены применением тепловой изоляции. Указанный вопрос может и должен быть решен при расчете материально-тепловых балансов, когда есть еще возможность уточнить технологическую схему, диаметр трубопровода, предусмотреть обогревающий спутник и т. д. Задачи, связанные с учетом изменения агрегатного состояния вещества в трубопроводе, не включены в состав системы АПРИЗ. [c.67]

    Границей раздела зон является поверхность, где происходит потребление основного количества тепла, проходящего через оболочку прореагировавшего (высушенного) вещества и превращаемого в химическую энергию и тепло фазового превращения. Другими словами, в качестве модели процесса применяется модель теплообменника с переменной поверхностью теплообмена. Основная предпосылка описанной модели заключается в том, что значительное количество тепла, воспринимаемого куском, в период разложения сланца (испарения влаги) идет не на нагревание вещества, а превращается в химическую энергию и энергию изменения агрегатного состояния вещества. Математическое решение задачи дано несколькими авторами [5, 6, 10, И]. Приводим в сокращенном изложении решение Д. К. Коллерова для шарового куска. [c.19]

    Решение задач данного класса, связанных с изменением агрегатного состояния, сопряже1ю со сложными, в силу их нелинейности, граничными условиями [1]. [c.245]

    Сконцентрирование примеси В в малой части А. Решению этой задачи исходя из твердого раствора с равновесным равномерным распределением В в А без изменения агрегатного состояния части вещества А препятствует увеличение при этом свободной энергии (ибо энтропия процесса сконцентрирования примеси в части фазы отрицательна и 7Д 5 положителен). Необходимо изменение агрегатного состояния части фазы А, т. е. образование двухфазной системы А в— жиак (расплав), или Агв—Апар, или А идк—Апдр. Тогда вступает в силу закон распределения (см. III.16) примеси В между двумя сосуществующими фазами А. [c.598]

    Хорошо известно [9, 10], что пороговые эффекты (скачок либо обращение в ноль какой-либо физико-химической характеристики соединения), наблюдаемые при определенной температуре Г = без изменения агрегатного состояния, свидетельствуют о структурном фазовом переходе в этой температурной точке. В нашем случае пороговыми эффектами служат наблюдаемые в точке рацемизащш скачок теплоемкости и обращение в ноль поля энантиоморфного переключения (а также сопутствующее ему вырождение полярности структуры клатрата). При ЕфО названные эффекты размываются (рис. 1-3), что естественно интерпретировать как проявление размьша-ния структурного фазового перехода (ФП) под действием электрического поля. Такая интерпретация находится в русле работ [11-13] и соответствует схеме опыта, при которой изучается смена стереоконфигурации на границе температурных областей Г< и 7 > а электрическое поле выступает в роли дополнительного управляющего параметра и может вообще отсутствовать. Вместе с тем, возможна альтернативная постановка задачи изучение перестройки стереоконфигурации С1-клатрата при переходе в состояние инду- [c.8]

    Многие технические проблемы затвердевания и плавления металлов, промерзания и оттаивания грунтов, термохимического разрушения и другие связаны с анализом задач теплопроводности при изменении агрегатного состояния вещества. Наиболее простые модели таких процессов рассмотрены Ляме и Клапейроном (1831 г.), а также Стефаном (1891 г.) [3.2, 3.5]. [c.78]

    Многие процессы теплообмена связаны с изменением агрегатного состояния или физико-химической природы материала. При этом теп-.илри - ические коэффициенты тела изменяются скачкообразно, и для переходов требуется теплота плавления (сорбции, испарения) или тепота химических реакций. Решение подобного рода задач имеет большое практическое значение в металлургии, строительной теплотехнике и в других прикладных дисциплинах. [c.421]

    Числовой метод может быть применен и в тех случаях, когда физ1ические свойства зависят от температуры [7], изменяются температура среды и коэффициент теплоотдачи на поверхности [7], а также для решения задач, в которых фигурируют составные стенки [29], и задач, связанных с изменением агрегатного состояния, при котором выделяется скрытая теплота [7]. Те же принципы могут быть применены в других областях, таких, как сушка [47] или массообмен, где структура уравнений одинакова со структурой уравнений для теплопроводности. [c.78]

    Оптимальная конечная Л/ при утилизации тепла. Для того чтобы доставить часть тепла, необходимую для нагрева, без изменения агрегатного состояния ш кг1час жидкости-от tl до может быть использован отработанный пар с температурой насыщения остальная часть тепла доставляется более дорогим паром высокого давления, конденсирующимся при 1". Задача за ключается в определении оптимальный общей на выходе из первого нагревателя, в котором используется пар низкого давления. Пусть стоимость отработанного пара составляет долл1 ккал скрытого тепла ) соответствующая стоимость пара высокого давления — , (Сд+ Ср) или К2 представляет сумму постоянных расходов и стоимости энергии, необходимой для прокачивания газа или жидкости через нагреватели, выраженную в долл/час (м поверхности теплообмена). Тогда общая стоимость у, зависящая от промежуточной температуры t, составляет [c.591]

    Целесообразно остановиться, хотя бы кратко, еще на одной проблеме — радиационной стойкости [55]. Это термин матери-аловедческий. Под радиационной стойкостью будем понимать способность данного вещества выдержать определенную дозу излучения без существенного изменения своих свойств, важных для данной технической задачи. Будем характеризовать радиационную стабильность также выходом С чем меньше его значение, тем -вещество более стабильно к действию радиации. В табл. 5.1 приведены примеры и очень стабильных и очень нестабильных веществ. Для большинства веществ выход первичных продуктов радиолиза составляет 10, так что и выход продуктов разрушения такого же порядка. Если вещество используют в качестве материала, то всегда возникает задача понизить выход его разрушения. Эта задача для каждого класса материалов решается отдельно, поскольку механизмы радиационно-химических превращений весьма разнообразны и зависят от условий их работы (температуры, агрегатного состояния и др.). Влиять на радиационную стойкость жидкостей можно, только изменяя судьбу промежуточных частиц. Полностью подавить радиационное разрушение вещества нельзя, но во многих случаях его можно снизить на порядок или даже больше. Для жидких углеводородов, например, используют метод акцептора возбуждения, переводя при этом активную форму исходных возбужденных молекул в неактивную форму возбуждения акцептора, либо акцептора электронов и дырок, восстанавливая исходное вещество или препятствуя образованию активной формы его возбужденного состояния. При этом, конечно, акцептор разрушается, но главная задача — повысить радиационную стойкость исходного вещества — носителя данных материаловедческих свойств —- выполняется. [c.250]

Смотреть страницы где упоминается термин Задачи с изменением агрегатного состояния: [c.118]    [c.564]    [c.6]    [c.427]    [c.48]    [c.50]    [c.11]    [c.52]   
Смотреть главы в:

Проблемы теплообмена -> Задачи с изменением агрегатного состояния



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Состояни агрегатные

Состояние агрегатное



© 2025 chem21.info Реклама на сайте