Теплопроводность, тепло для различных систем

Законы переноса вещества и тепла идентичны. Из-за развитой внутренней поверхности имеет место интенсивный теплообмен между обеими фазами, приводящий к гомогенизации системы. Поэтому становится вполне приемлемым использование закона Фурье q = — Я-эф grad Т, определяющего плотность теплового потока q в зависимости от градиента температуры и величины коэффициента эффективной теплопроводности зерна катализатора Хэф. Экспериментальные значения Хдф, найденные различными авторами, например [73], свидетельствуют о том, что на теплопроводность пористых зерен относительно слабо влияют теплофизические свойства твердого материала. Большое влияние оказывает теплопроводность газовой фазы. Однако решающее значение на величину зф оказывают геометрические характеристики структуры, особенно величины площадей наиболее узких мест или окрестности областей спекания, сращивания, склеивания частиц друг с другом. Для приближенной оценки величины Хэф можно рекомендовать монографию [74], в которой представлен значительный объем экспериментальных данных по дисперсным материалам. [c.157]

Щелочные металлы получают электролизом расплавленных гидроокисей или хлоридов (гл. 11). Ввиду высокой активности этих металлов их следует держать в атмосфере инертного газа или под слоем минерального масла. Щелочные металлы находят широкое применение в лабораториях в качестве химических реактивов их применяют и в промышленности (особенно натрий) при производстве различных органических веществ, красителей, а также тетраэтилсвинца (составной части этилированного бензина ). Натрий применяют при производстве вакуумных натриевых ламп благодаря высокой теплопроводности его используют в охладительной системе авиамоторов (при помощи натрия отводится тепло от поршневых головок). Сплав натрия с калием применяют в качестве теплоносителя в атомных реакторах. Цезий находит применение в электронных лампах для повышения эмиссии электронов с катода. [c.519]

Довольно часто значительный интерес в приложениях может представлять взаимодействие между двумя течениями по обеим сторонам тонкой стенки. Такого рода сопряженный теплообмен в системе жидкость — жидкость рассматривался в работах [86, 87] для случая естественной конвекции на одной стороне стенки и вынужденной конвекции — на другой. Оба течения связывались между собой посредством условий непрерывности температур и тепловых потоков на стенке, что приводило к существенному усложнению получаемых численных рещений. Описываемый случай представляет собой взаимодействие двух процессов конвекции с различными пространственными распределениями коэффициентов теплоотдачи конвекцией на обеих поверхностях тонкой стенки. При переносе тепла конвекцией и теплопроводностью граничное условие для температуры на поверхности раздела также является результатом взаимодействия на поверхности раздела распределенных процессов в обеих областях. Это обстоятельство существенно усложняет анализ вследствие эллиптического характера механизмов переноса энергии теплопроводностью. Был проведен ряд исследований такого взаимодействия между вынужденной конвекцией в каналах и теплопроводностью стенок (см. обзорную работу [80]). Аналогич- [c.478]

Уравнение теплопроводности Фурье является фундаментальным уравнением, которое отражает основные условия распространения тепла в твердом теле. Приведем его в трех различных системах координат [c.41]

Полученное уравнение конвективного теплообмена называется уравнением Фурье-Кирхгофа или дифференциальным уравнением теплопроводности в движущейся среде. В этом уравнении, кроме температуры, переменными величинами являются скорость и удельный вес жидкости, и поэтому оно должно рассматриваться совместно с уравнениями движения Эйлера (24, 24а и 246, гл. I) и уравнением неразрывности потока (23а, гл. I) как единая система дифференциальных уравнений, описывающих различные стороны процесса конвективного переноса тепла. [c.262]

Тепловые потребности здания могут быть, как правили, удовлетворены путем поддержания температуры поверхности пола на уровне 23 25 С. Различные конструкции полов и их покрытии по-разному проводят тепло. Бетонный пол хорошо проводит и распространяет тепло, в связи с чем нужно поддерживать температуру воды на уровне 30 С, чтобы покрывать потребности в тепле в холодную погоду Паркетный по 1 шш по 1 из древесностружечных плит, уложенных по балкам перекрытия, имеет плохую теплопроводность и приходится применять настил из алюминиевых листов, чтобы добиться равномерного распределения тепла по поверхности пола. Для покрытия потребности в тепле эта система требует поддержания температуры воды около 40 С. [c.93]

В химических процессах очень часто приходится иметь дело с явлениями, где одновременно в одной и той же системе протекают процессы диффузии нескольких веществ и переноса тепла. Это означает, что в каждой точке пространства, в каждый момент времени сосуществуют градиенты концентраций нескольких веществ и градиент температуры. До сих пор мы принимали, что диффузионный поток каждого вещества зависит только от градиента его собственной концентрации (или парциального давления),а тепловой поток — только от градиента температуры. Такой метод рассмотрения мы будем называть приближением независимой диффузии. Пользуясь им, мы пренебрегали взаимным влиянием процессов диффузии различных веществ, а также процессов диффузии и теплопроводности. Приближение независимой диффузии достаточно близко к действительности для смесей, разбавленных растворителем в случае жидкостей или не диффундирующими в данных условиях газами — в случае газовых сред. Чем меньше концентрация диффундирующих веществ в растворе или в газовой смеси, тем более точным становится приближенный метод описания процессов переноса, которым мы пользовались в предыдущих главах. [c.169]

Параллельно с этим в системе идет выравнивание температуры в разных ее пунктах, благодаря теплопроводности, конвекции и т. п. Когда температура системы в различных точках на поверхности станет Г, то вместо поглощения системой тепла начнется потеря ею тепла в окружающую среду. Существует ряд способов, показывающих степень химического превращения В. В. в начальной стадии, при температуре окружающей среды. Сюда относятся пробы Abe Гя, V i-е i 11 е я и т. п. Эти пробы имеют большое практическое значение, так как дают известное понятие о возможной степени изменения данного В. В. при обычных условиях его хранения в течение данного промежутка времени. Чтобы подобное заключение было более правильно, необходимо температуру Т брать возможно ближе к обыкновенной. При нагревании В. В. при повышенной температуре Т могут быть два случая [c.693]

При проведении работ, при которых колебание температуры составляет несколько сот градусов, в стеклянной системе реже возникают течи, чем в металлической в цельнометаллических системах различные части соединены фланцами, уплотнение которых обеспечивается металлическими или резиновыми прокладками постоянный нагрев и охлажение этих соединений может привести к течи. Однако металлическая система позволяет более точно установить отдельные части масс-спектрометра одна относительно другой катод более точно устанавливается относительно других деталей ионизационной камеры, когда он закрепляется фиксирующими штифтами гораздо труднее вставить катод, поддерживаемый длинным стеклянным штифтом, в стеклянную камеру масс-спектрометра. Металлическая система может быть собрана более надежно, чем стеклянная аппаратура окончательный монтаж металлического прибора менее тонок и меньше подвержен случайностям, чем стеклянного. Высокая теплопроводность металла способствует получению однородного нагрева всей вакуумной системы без применения специально разработанных нагревателей, создающих однородное распределение тепла по всей поверхности. [c.146]

Для определения величин теплопритоков к азотному экрану и к водородному контейнеру для каждого сосуда предварительно были произведены тепловые расчеты при разных способах изоляции и различной конструкции системы подвески. Как уже указывалось, механизм передачи тепла к каждой оболочке может быть трех видов тепловое излучение, теплопроводность остаточного газа и теплоприток через трубы и изолирующие опоры. При расчете теплоподвода каждый сосуд можно считать состоящим из двух частей. Первая часть — контейнер с жидким азотом при 77° К, окруженный наружной оболочкой с температурой 300° К. Вторая часть — контейнер с жидким водородом при 20° К, окруженный азотным экраном с температурой 77° К. В расчете каждая часть рассматривалась отдельно, так как конечными результатами расчета являются потери на испарение жидких азота и водорода. [c.420]

Многие теплофизические процессы могут быть приближенно описаны обобщенным уравнением теплопроводности (1.1). В частности, такая модель используется при исследовании процессов теплопереноса и терморазложения различных материалов — древесины, торфа, угля, полимерных конструкционных и теплозащитных материалов при анализе тепловых эффектов полимеризации органических смол, изучении теплообмена в пористых структурах. Основной предпосылкой получения уравнения (1Л) является допущение о равенстве температур твердого каркаса материала и заполняющей его поры газообразной или жидкой среды. В этом случае система уравнений энергии и теплопроводности, описывающая тепло перенос в такой двухфазной системе может [c.165]

Результатом решения такой системы уравнений являются температурные распределения (временные и пространственные) во всей ТА-системе, такие же распределения скорости и степени превращения в образце, плотности тепловых потоков на поверхностях, разделяющих среды с различными теплофизическихии свойствами. Проводится параллельный расчет для эталона, т. е. решается аналогичная система уравнений с тем только отличием, что в ней пет уравнения скорости реакции, а в уравнении теплопроводности для образца нет характеристик источника тепла химического происхождения. В отличие от случая независимого от превращения внешнего управляющего воздействия, например динамического нагрева, расчет эталонных зависимостей приобретает более широкий смысл. К эталону движется тот же сигнал обратной связи, что и к образцу. Однако на поверхности эталона с ним не происходит тех изменений, к которым приводит реакция, т. е. он является тепловым эквивалентом обратной связи последующие расчеты подтвердили ценность этой характеристики для изучения -режима. [c.84]

При анализе течений с учетом выталкивающей силы, проведенном в предыдущих главах, предполагалось, что теплофизические -свойства жидкости постоянны с тем лишь исключением, что учитывалась переменность плотности в члене с объемными силами, входящем в уравнение движения. Это изменение играет существенную роль для описания выталкивающей силы. Однако уравнение неразрывности использовалось для несжимаемой среды. Такой подход позволяет анализировать течения жидкости с постоянными свойствами. Однако теплофизические свойства боль-шинс жидкостей зависят от температуры и, если в окружающей ёде создаются большие градиенты температуры, тепло->физические свойства, как правило, существенно изменяются. Пренебрежение подобными изменениями может во многих случаях привести к серьезным погрещностям при расчете тепловых потоков. Теплофизические свойства, входящие в основные уравнения, включают термодинамические параметры и характери- Стики переноса. Термодинамические параметры определяются из равновесного состояния системы, К ним относятся температура, плотность и удельная теплоемкость жидкости. К характеристикам переноса относятся различные коэффициенты, определяющие скорости процессов, например коэффициент теплопроводности или вязкость. Опубликовано большое количество данных, позволяющих найти зависимость этих характеристик от температуры для различных жидкостей, представляющих практический интерес. Можно рекомендовать работу [32]. [c.474]

Теплопроводностью называется свойство тела проводить тепло, т. е. передавать тепло внутри тела от наиболее нагретых частиц к менее нагретым. Теплопроводность тел неодинакова, в чем можно убедиться, рассматривая приводимые ниже коэффициенты теплопроводности X, принятые в технической системе мер для наиболее часто встречающихся на практике тел. Теплопроводность тел выражается в килокалориях, проходящих в 1 ч через 1 однородной стенки при ее толщине 1 м и при разности температур на ограничивающих ее поверхностях 1°С, т. е. в ккал1м-ч-град. Коэффициенты теплопроводности X некоторых тел в различных средах приведены ниже. [c.15]

Эта идея, по-видимол1у, вполне приемлема. Диффузия вещества или тепла подчиняется хороню установленным законам. Расчет может опираться на некоторые а priori известные данные, как, например, физические свойства присутствующих в системе частиц (коэффициент диффузии, теплопроводность и т. д.), или геометрию образца. Если речь идет об уже работающем аппарате, то размеры и различные характеристики последнего наряду с данными о скорости происходящего процесса дают необходимый набор сведений. Если речь идет о планах по конструированию нового аппарата, то экспери- [c.127]

Для предотвращения опасных гидродинамических и термических эффектов при подаче в теплую магистраль вскипающей криогенной жидкости в зарубежной практике иронодят предварительное охлаждение трубопровода газовой фазой до промежуточного температурного уровня. Для обоснования нестационарных режимов охлаждения трубопроводов в работе выполнены численные и аналитические решения системы дифференциальных уравнений теплопроводности для стенки трубопровода и тепловой изоляции, а также уравнения энергии для потока газа при различных управляющих воздействиях на входе (изменение температуры и расхода хладоносите-ли). Для верификации предложенных росчетных методик автором проведена серия модельных экспериментов по захолаживанию теплоизолированных трубопроводов диаметром 30 х 1 мм и 75 х 3,5 мм при изменении температуры хладоносителя в диапазоне 100 7 200 К, расхода - 10 + 200 кг/час при отношениях массовых теплоемкостей металла и теплоизоляции на единицу длины - 0,08 + 2,0 и протяженности трубопроводов в диапазоне (0,7 1,8) -10 калибров. [c.22]