Теплоотвод и распределение температур

Гомогенный реактор представляет собой полую трубу или систему таких труб, через которые непрерывно проходит реакционная смесь. Такие реакторы аналогично каталитическим можно выполнить в адиабатическом варианте, т. е. без теплоотвода, или с применением теплоотвода, если требуется определенное распределение температуры в реакционной зоне. В последнем случае труба с реагирующей смесью нагревается или охлаждается каким-либо теплоносителем. [c.29]

В стационарной теории принимается во внимание переменность температуры и концентрации по сечению сосуда, но не учитывается изменение их во времени. При большой величине теплоотвода воспламенение не наступает и в сосуде устанавливается квазистационар-ное распределение температур (рис. 5-10) (считаем, что с течением времени процесс характеризуется только положением 1). [c.115]

Перейдем теперь к стационарной теории воспламенения. Рассмотрим случай, когда влияние тепловой конвекции мало. Для анализа примем, что температура переменна внутри сосуда, но постоянна во времени (при больших критериях теплоотвода), т. е. йТ/йх = О в уравнении (5-24). При этом, если воспламенение не наступает, то внутри сосуда устанавливается квазистационарное распределение температур. В случае воспламенения стационарного распределения температур не получается. Следовательно, условием воспламенения является невозможность стационарного распределения температур и концентраций внутри сосуда. Разбираемая упрощенная теория развита Д. А. Франк-Каменецким. [c.119]

Рис. 3.23. Поля распределения температур в процессе полимеризации изобутилена с внешним теплоотводом для моделей I и II (Я=0,264 м). Заштрихована область максимальных температур. Цифры у кривых - Т, К

Распределение температур по высоте штабеля груза в зависимости от схемы экранирования будет различным. В трюме с полным экранированием температура груза по всей высоте штабеля практически одинакова, в трюме с неполным экранированием из-за интенсивного лучистого теплообмена с подволока трюма и худшими условиями теплоотвода у двойного дна температура груза в нижней части штабеля составляет —24,8 X, а в верхней части — 30 °С при температуре воздуха в трюме —25 °С. [c.296]

Один из наиболее эффективных приемов, позволяющих свести к минимуму радиальный температурный градиент,— использование двойного тигля ( тигель в тигле ) с заполнением промежутка между тиглями либо инертным материалом, например оксидом алюминия, либо родственным расплавом. Большое влияние на форму ПФК в этом случае имеют геометрия кристаллизатора, соотношение размеров основного и защитного тиглей, свойства вещества, заполняющего пространство между тиглями. Второй фактор, существенно влияющий на форму ПФК,— распределение температур по вертикальной оси тигля, определяемое как геометрией нагревателя, так и теплоотводом через растущий кристалл. [c.65]

Усилению напряжений способствуют различия в коэффициентах термического расширения молибденового контейнера и кристалла, а также неравномерность его охлаждения за счет теплоотвода через контейнер и сквозь массу прозрачного для инфракрасных лучей кристалла. Неравномерность распределения температур по кристаллу вызывает неодинаковое тепловое расширение различных его участков, их упругое взаимодействие и, как следствие, возникновение в кристалле напряжений. Неравномерность температурного поля при выращивании кристаллов методом ГНК исследовалась при синтезе рубина и лейкосапфира [5]. Оказалось, что вблизи фронта кристаллизации температурный градиент в кристалле составляет 6—7 К/см, В пяти сантиметрах от фронта кристаллизации температурный градиент возрастает до 19—21 К/см и остается постоянным на протяжении 10 см. Общий перепад температур достигает 250 К. Вероятно, эта цифра действительна и для монокристаллов граната, выращиваемых методом ГНК. [c.184]

Во втором приближенном методе рассматривают баланс тепла всей системы, не учитывая пространственного распределения температур. Это значит, что средние значения величий , зависящих от температуры, заменяются значениями этих величин при средней (по объему) температуре. Ошибка усреднения, которая при этом делается, не влияет на качественные выводы и касается только численных множителей, точные значения которых должны быть найдены из стационарной теории. Теплоотвод в нестационарной теории описывается введением коэффициента теплоотдачи а. Численное значение этого коэффициента является очевидным в только что рассмотренном предельном случае полного перемешивания (VI,36), когда все тепловое сопротивление приходится на стенку. Во всех остальных случаях значение эффективного коэффициента теплоотдачи приходится брать из стационарной теории (см. главу VII). [c.299]

При значениях г, больших критического, стационарное распределение температур в сосуде невозможно. При значениях же г, меньших критического, геометрически очевидно, что каждому значению г должны отвечать по меньшей мере два значения т. е. два различных стационарных распределения температур в сосуде. Этому отвечают в элементарной теории Семенова [1] два пересечения прямой теплоотвода с кривой скорости реакции, вырождающиеся на пределе в точку касания. Из аналогии с теорией Семенова заключаем, что устойчивым может быть только то из [c.323]

А — распределение температур при разных интенсивностях теплоотвода и постоянном температурном коэфициенте к1 = 1,2 1 — /С д у=12 00П 2 — = [c.123]

Фиг. 36. Распределение температур и теплопередача в политропическом реакторе для гидроочистки бензина при теплоотводе сырьевой смесью.

А — распределение температур и интенсивность теплоотвода в аппарате 7 — температуры сырьевой смеси (хладоагента) 2 — средняя температура, в зоне катализа 3—максимальная температура в центре труб 4 — удельный теплоотвод в отдельных зонах реактора. [c.124]

Л — распределение температур в четырехступенчатой реакционной системе Б — термодинамические к. п. д. и теплоотвод в реакционных устройствах. [c.330]

Как показывают табл. 31 и фиг. 112—116, конструктивные факторы сильно влияют на термодинамические к. п. д. систем с непрерывным теплообменом. При одних и тех же характеристиках процессов [(р оу), Qp, kt и др.] к. п. д. зависит от степени развития удельной поверхности теплообмена (Fy) и коэфициентов теплопередачи (/Соб), так как изменение произведения Коб Fy очень сильно воздействует на характер распределения температур в зоне катализа. При недостаточной интенсивности теплоотвода на 1° С разности температур, характеризуемой произведением КобРу, а также и при чрез мерном съеме тепла термодинамический к. п. д. уменьшается. Это подтверждается рядом расчетов для различных процессов. Например, при гидроочистке бензинов, содержащих 50 /о непредельных, в адиабатических условиях (т. е. когда КобРу = 0) = 0,582 (см. фиг. 108), при умеренном теплоотводе по прямотоку с Коб Ру =1000 ккал м - град- час к. п. д. повышается до 0,896 при дальнейшем же увеличении интенсивности прямоточного теплообмена до /<об/ у = 2000 и 6000 ккал град час- - к. п. д. уже довольно сильно снижается— соответственно до 0,804 и 0,746 (см. фиг. 112). Это является следствием изменения кривых распределения температур в зоне катализа в сторону уменьшения первоначального подъема температуры и значительного снижения ее к концу процесса. Повышение температуры входа в реактор, как показывают пунктирные кривые фиг. 112, приводит к перегревам в зоне реакции выше допустимого значения температуры /тах — /оп [c.341]

В большинстве современных трубчатых реакторов температура бани постоянна по всей длине реакционной зоны. Это, однако, приводит к установлению весьма невыгодного распределения температур по длине трубки. В типичном экзотермическом процессе постоянной температуре бани соответствует ход изменения температуры ) по длине реактора г, представленный на рис. 1У.9 реагирующий поток сперва разогревается за счет тепла реакции а затем, когда скорость тепловыделения становится меньше скорости теплоотвода, температура в реакторе начинает падать, асимптотически приближаясь к температуре бани. При этом в точке температурного максимума появляется опасность оплавления и дезактивации катализатора или скачкообразного перехода процесса во внешнедиффузионную область у выхода из реактора процесс замедляется из-за слишком малой температуры. Если при проведении сложного процесса температуры распределяются так, как описано выше, то это может привести к сильному, или даже полному, падению избирательности. [c.166]

До сих пор промышленные трубчатые реакторы большей частью работают при температуре теплоносителя Т , постоянной во всем объеме межтрубного пространства. Как уже указывалось в гл. IV, п. 2, это приводит к крайне невыгодному распределению температур по длине трубок. В аппарате с трубками диаметром й и постоянной температурой Тс плотность теплоотвода равна [c.207]

Данные измерений показывают, что во внутренней области факела распределение температуры практически равномерное. Последнее свидетельствует о том, что эта область заполнена продуктами сгорания. Некоторый рост температуры вдоль оси течения (наиболее заметный на малом удалении от стабилизатора) объясняется догоранием во внутренней области факела части непрореагировавшего на фронте топлива. Низкая полнота сгорания (температура) в окрестности стабилизатора связана с интенсивным переносом импульса в следе за плохообтекаемым телом и теплоотводом в стабилизатор. [c.133]

Основное количество тепла по высоте слоя топлива переносится конвекцией, но лучеиспускание и теплопроводность играют также существенную роль в распределении температур в слое топлива. Максимальная температура всегда бывает в окислительной зоне. Отдача тепла из зоны окисления (кроме потерь во внешнюю среду через стенки шахты) происходит внутри слоя — по направлению газового потока и против потока. Тепло по направлению газового потока передается тремя видами теплообмена, причем основное количество тепла передается в результате конвективного переноса. Передача тепла против потока (в шлаковую зону) осуществляется только лучеиспусканием и теплопроводностью, т. е. вследствие так называемого теплоотвода по слою топлива тепло от одного ряда частиц к соседнему передается излучением, а внутри частиц теплопроводностью. При установившемся режиме работы газогенератора выгорающие в реакционной зоне частицы топлива непрерывно восполняются новыми соответственно скорости их выгорания, поэтому процесс газификации можно рассматривать как стационарный . Изменения температуры в слое топлива при постоянной подаче дутья (по количеству и составу) можно достигнуть только изменением величины теплоотвода по слою топлива путем соответствующего изменения условий теплообмена на верхней и нижней границах слоя или размера частиц топлива. [c.127]

Если в этих формулах положить = О, то получим распределение температур в трубке без учета теплоотвода с ее боковой поверхности, что соответствует кристаллизации полуограниченного расплава на плоской стенке (z = 0). В этом случае при z< f>t [c.222]

Неравномерное распределение температуры может быть вызвано и высокой скоростью теплоотвода, когда количество отводимого тепла превышает тепло, выделяющееся в результате кристаллизации. [c.58]

Для одномерной плоской задачи дифференциальное соотношение, определяющее стационарное распределение температуры, соответствует ранее полученному уравнению (2.2), означающему равенство выделяющейся теплоты разности между входящей и выходящей теплотами за счет теплопроводности. В наиболее простом случае симметричного источника теплоты и конвективного теплоотвода с двух сторон плоского тела толщиной 2R математическая модель процесса формулируется следующим образом [c.25]

Для объяснения третьего предела можно предложить два механизма. Если окорость реакции очень велика, то, так как реакция экзотер-мична, повышение давления может привести к тому, что теплоотвод окажется недостаточным для поддержания стационарного распределения температуры, смесь начнет саморазогреваться, произойдет тепловое самовоспламенение. [c.42]

На возможность большого влияния тепловых потерь неоднократно указывали многие исследователи (например Сполдинг [ 1 был первым из тех, кто провел учет тепловых потерь из пламени и установил существование пределов распространения пламени его идеи были использованы другими исследователями Сполдинг [ ] разработал упрощенную, основанную на аналитическом рассмотрении теорию, в которой использовалась степенная аппроксимация для функции скорости химической реакции. Позднее нри помощи численного интегрирования им были получены более точные результаты. Он учитывал тепловые потери только в области, лежащей за реакционной зоной. Берлад и Янг получили приближенное решение задачи, предположив, что распределение температуры описывается функцией ошибок, и позднее [ 1 улучшили эти результаты, решив задачу при помощи аналоговой вычислительной машины. Они принимали во внимание тепловые потери во всех точках зоны горения (так же, как это будет сделано здесь при последующем изложении) и привели аргументы [ 1 в пользу того, что в пламени разложения озона тепловые потери в основном связаны с теплоотводом в зоне, находящейся перед пламенем. Адлер в работе обобщил метод Сполдинга [c.256]

Б — распределение температур при разных температурных коэфициентах и постоянной интенсивности теплоотвода КоеРу = 12 ООО ккал м град час 1 — к( = [c.123]

А — распределение температур в зоне катализа Б — интенсивности теплоотвода и степени превращения в различных зонах 1 — средняя температура катализатора 2 — температура реагирующих газов 5 — максимальная температура катализатора 4 — температура, эквивалентная средней скорости процесса, вычисленная по кривой 7 5 — распределение температур по нашему расчету (происходит взрыв) 6 — кривая теплоотвода и тепло-напряжений в реакторе по Вильгельму 7 — степень превращения в реакторе 8 — то же при 1( = сопб1=/ =й81°С. [c.128]

А — распределение температуры в четырехступенчатой реакционной системе Б — термодинамические к. п. д. и теплоотвод в реакционных устройствах. Условия Р=АОати, < = С, с р 1 3 содержание алкенов в гилрогенизате 2% тепловой эффект реакции р= 8000 ккал моль- алке-пов процесс описывается уравнением (2.1.59) температурный коэфициент скорости реакции = 1,2 суммарный перепад температур при процессе [c.330]

На фиг. 117 показаны кривые распределения температур в зоне катализа, вычисленные для высокоэкзотермических реакций, типа синтеза углеводородов из СО и Нд. Соответствующие им к. п. д. сравнительно низки, что указывает на неэффективное использование реакционных объемов. Самые неблагоприятные условия, как всегда, создаются при высоких температурных коэфициентах. При значениях kt выше 1,3 —1,4 работать без перегревов практически невозможно даже с удельными интенсивностями теплоотвода КовРу ДО 6000. [c.343]

Из кривых распределения температур в зоне катализа (см. фиг. 35 и 117) и перегревов катализатора в центре труб (фиг. 37) следует, что при высокоэкзотермических превращениях теплоотвод лимитирует производительность аппаратов. [c.349]

Иглы иной (не параболоидальной) формы. Фишер [79] (см. также [80] или [52]) исследовал кристаллизацию цилиндра со сферической вершиной радиусом р(, растущего вдоль своей оси со скоростью V из переохлажденного расплава. Используя приближенное выражение для распределения температуры и полагая, что выделение скрытой теплоты примерно равно теплоотводу, автор получил (см., например, работу Хорвея [52]) выражение [c.396]

Требуется определить оптимальное число реакторов л и их объемы Vi из нормализоваяного ряда значения максимальных теплоотводов Qixn.max И соответствующих параметров системы охлаждения F, Кт,. ..) номинальную нагрузку на систему Q и распределение температур Л ). Связь между координатами и ис- [c.150]

Аналогичная электрической трактовка проблем теплоотвода дана Бэрксом [78]. Он представил себе цепь изотермической, а влияние подложки обозначил рядом ре.чисторов. Мартин и др. [79] для определения распределения температуры вдоль проводников одного корпусного резистора на керамической подложке использовали анализ на ЭВМ. Этот же метод был применен к цепи из четырех резисторов в корпусе и без него, на подложках. При наличии разработанной программы этот метод точно предсказывает распределение температуры на сложных элементах. Недостатком его является то, что он требует точного определения констант материала и эмпирических коэффициентов, определяемых прямым измерением, для трго чтобы сначала доказать правильность результатов, полученных из программы. [c.532]

Использованный в этих опытах реакционный сосуд, приведенный на рис. 173, представляет своеобразный гомогенный реактор с приблизи-те.тьпо постоянными температурой и концентрацией по всему реакционному объему в отличие от распределения температуры и концептрации I ламинарном стационарном пламепи. При пи )ких давлениях и трубке ,иаметром 20 мм относительный теплоотвод в стенки настолько велик, что гемнсратура реакционной зоны в смеси 2Нг Ч- Ог снижается до 1000° К, превышая температуру степок всего на 230°. В еще более узкой трубке (диаметр 10 мм) в опытах Дубовпцкого [6] в той же смеси зона реакции 11астягивается до 12 см с температурой, всего на 4° превышающей температуру нереагирующей газовой струи. [c.234]

Научно-исследовательские работы, проведенные за последнее время на упорных и опорных подп1ипниках скольжения [1], показали, что для надежной работы опор скольжения, помимо достаточной расчетной толщины масляного слоя, необходимо обеспечить невысокий температурный режим рабочих поверхностей. Было доказано, что качество работы подшипников скольжения и срок их службы зависят в первую очередь от температур, развивающихся на отдельных сближенных участках поверхностей трения. Образование таких участков является следствием недостаточной интенсивлости отведения тепла по металлу пары и температурной деформации. Исследования теплового режима, вопросы борьбы с горячими зонами , предотвращение температурных деформаций, организация интенсивного теплоотвода и ряд других задач, возникающих при расчете и конструировании опор скольжения, не могут быть полностью решены без данных о тепловых потоках и распределении температур по объему деталей пар трения. Действительно, при известном законе распределения температуры и известном коэффициенте теплопроводности известно количество тепла, проходящее через любую гюверхность, расположенную внутри или на границе исследуемого тела [2]. Закон распределения температур по объему элементов пары трения дает ответ на исключительно важный вопрос о количествах тепла, идущих в каждый из элементов пары п па нагревание масляного слоя. Незнание этого закона тормозит возможность создания метода расчета температур в смазочном слое. Цель настоящей работы состоит в изло-л<ении методов, позволяющих оценивать объемные температуры, а следовательно и тепловой баланс применительно к подпятникам скольжения. Кроме этого, предлагается метод определения коэффициентов теплоотдачи от металлических поверхностей в охлаждающее масло. [c.217]

На рис. 3 показаны закономерности распределения температуры в тангенциальном и радиальном сечениях подушки, в зоне наибольшего нагрева, полученные по Вышеизложе1Нной методике. Эпюры по рабочим поверхностям дают значения тепловыделения ДРт на квадратный сантиметр поверхности трения в одну секунду. Эпюры на нерабочих поверхностях — величины теплоотвода — ДРа от подушки в охлаждаюпхее-масло. Суммирование тепловыделений на рабочей поверхности и теплоотвода с нерабочих поверхностей для рассматриваемого случая показало, что через металл подушки отводится 27% тепла трения. Учет этой величины, как правило, колеблющийся в значительных пределах, представляет серьезную задачу при расчете пар трения. [c.220]

Если же скорость отвода тепла, выделяющегося в процессе роста ун<е образовавпаихся зародышей, настолько велика, что переохлаждение продолжает расти и достигает значений порядка Ь°/сг, то дальнейшая кристаллизация протекает иначе. В объеме жидкости начинают бурно образовываться многочисленные новые зародыши, которые быстро растут до смыкания друг с другом. Такое значительное переохлаждение возможно только при больших скоростях теплоотвода от частицы в несущую газовую фазу, что, в свою-очередь, должно привести к сильной неравномерпостн распределения температуры внутри частицы. В результате кристаллизация будет проникать в глубь частицы. Соответствующую зону называют фронтом неравновесной кристаллизации, поскольку температура и давление в ней даже приближенно не удовлетворяют уравнению [c.338]