Идеальные процессы

Величина термодинамически минимальной работы разделения может быть получена иа анализа идеального процесса полностью обратимой ректификации [8,9]. Такая схема характеризуется бесконечным числом тарелок , высоким КПД контактных устройств и дифференцированным подводом тепла и холода по высоте колонн. [c.33]

Рассмотрим идеальный процесс разделения исходной смеси на фракции. На рис. 7.2 показана схема идеального устройства для разделения смеси на фракции, включающие соответственно А/ компонентов (А,-ей). В отличие от схемы полного разделения, полупроницаемые мембраны установлены на входе в приемные камеры и обеспечивают обратимое смешение компонентов фракции. Температура во всех элементах системы одинакова. Давления в камерах также одинаковы и равны давлению исходной смеси. Мембранные парциальные давления р, и Ра соответствуют условиям мембранного равновесия чистого вещества и смесей в соответствующих камерах, затраченная извне минимальная работа разделения п молей исходной смеси на фракции с числом молей п,- определится как сумма затраченных работ обратимого изотермического сжатия чистых газов от их мембранных парциальных давлений р,, соответствующих равновесию с исходной смесью, до аналогичных характеристик Ра, равновесных газовым фазам фракций. Для одного моля исходной смеси минимальная работа разделения на фракции определится суммой [c.233]

Поведение реального физического процесса в данных условиях может совпадать с поведением идеального процесса, а может и не совпадать с ним. Так, при движении твердых частиц в жидкости при захлебывании наблюдается нарушение только условия стационарности. Поведение потока в данном случае может быть описано в рамках принятой нами модели идеального дисперсного потока, но с использованием нестационарных уравнений. При движении пузырей в условиях, близких к захлебыванию, в среднем поток остается стационарным (расходы фаз не изменяются), но нарушаются условия отсутствия коалесценции и монодисперсности частиц, что приводит к существенным изменениям картины течения и соответственно к кризису принятой модели идеального дисперсного потока. В частности, существенно изменяется сила межфазного взаимодействия, появляется значительная неравномерность распределения пузырей по сечению аппарата, а движение фаз, по-видимому, уже не может быть удовлетворительно описано с помощью двухскоростной модели. [c.96]

Как известно, любые процессы разделения не могут протекать самопроизвольно и должны, в соответствии со вторым началом термодинамики, сопровождаться затратой работы извне. В идеальных процессах величина этих затрат определяется только состояниями исходной смеси и продуктов разделения, в реальных процессах непременно возникают дополнительные затраты работы, связанные с необратимостью физико-химиче ских превращений и зависящие от способа их реализации, т. е от ряда внутренних характеристик процесса. В настоящем раз деле приведены соотношения для расчета энергетических за трат в эталонном процессе на основе понятий минимальной ра боты и эксергии экстракции компонента или фракции из смеси газов. [c.229]

Известно [153], что при значениях параметров, равных бифуркационным, идеальный процесс, описываемый динамической системой, теряет свойство грубости , т. е. устойчивости к малым изменениям вида дифференциального уравнения или, иначе говоря, к.малым изменениям самой математической модели. Это означает, что при малых изменениях коэффициентов дифференциального уравнения (расходов фаз) изменяются основные свойства этого процесса. В нашем конкретном случае исчезает свойство иметь установившееся состояние движения частиц при заданных расходах фаз. Для того чтобы перейти в новое установившееся состояние, необходимо изменить один из расходов, а это в свою очередь приводит к нарушению принятого условия стационарности идеального процесса, описываемого динамической системой. [c.96]

Рассмотрим идеальный процесс работы одноступенчатого поршневого компрессора (рис. 123), когда предполагается, что во всасывающих и нагнетательных клапанах отсутствует сопротивле- [c.213]

ИДЕАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ РАЗДЕЛЕНИЯ [c.228]

Таким образом, расчет затрат работы на разделение смеси в идеальном процессе сводится к вычислению эксергий продуктов разделения, при этом для отсчета эксергий удобно принять параметры, равновесные ис.ходной газовой смеси. Затраты работы в реальном процессе разделения значительно выше, что вызвано необратимостью всех процессов в мембранном газоразделительном устройстве. Анализу этих потерь посвящен следующий раздел главы 7. [c.239]

При выводе уравнений для идеального процесса последовательной промыв ки, как и для рассматриваемого далее идеального процесса противоточной промывки, приняты допущения [c.231]

Очевидно, что при Сг= 1 уравнение (У1,25), а при Л=1 и а=0 уравнение (VI,26) переходят в уравнение линии равновесия идеального процесса [c.234]

Очевидно, что при а +1=1 получается уравнение линии рабочих концентраций идеального процесса [c.235]

Установлено, что для осуществления идеального процесса последовательной промывки в данном случае необходимы 7 ступеней, а для действительного — 8 ступеней. [c.235]

Ряд аналогичных данных указывает на то, что число ступеней или расход промывной жидкости, вычисленные с использованием уравнений для идеального процесса, следует увеличивать не менее чем на 15—25% Для действительного процесса. [c.235]

Полученное таким образом на основании материального баланса основное уравнение идеального процесса противоточной промывки имеет вид [7, с. 38] [c.236]

Результаты анализа работы промышленных установок показывают, что количество исходной промывной жидкости, вычисленное по номограмме (см. рис. 1-15) для идеального процесса, следует увеличить на 15—25% применительно к действительному процессу. Аналогичное увеличение необходимо сделать и при расчете числа ступеней промывки. [c.240]

Описаны [260] особенности фазовых диаграмм для процессов переноса в пористых телах и дано построение диаграмм с применением операционных линий. Рассмотрены треугольные и прямоугольные диаграммы для решения задач по идеальным процессам последовательной и противоточной промывки, а также реальным процессам с учетом непостоянства влажности, адсорбции извлекаемого вещества и уноса твердых частиц жидкостью. [c.243]

Снижение потерь за счет необратимости процесса ректификации является традиционной задачей исследования. Речь идет именно о снижении, поскольку при разделении многокомпонентных смесей реализация идеального процесса,практически невозможна. Наличие достоверных моделей расчета колонн и теплообменной аппаратуры делает возможным определение оптимальных условий работы установок в настоящее время с достаточной точностью. На современном этапе исследований ставится вопрос о рациональном распределении энергии потоков внутри схемы и снижении непроизводительных расходов тепла. Решение этой задачи становится возможным в результате применения системного анализа к исследованию химических производств. [c.488]

В случае идеального процесса ЭХО (когда электропроводимость не изменяется с изменением газонаполнения, температуры) значение межэлектродного зазора во времени для плоскопараллельных электродов при постоянном напряжении выражается зависимостью [c.70]

В первом приближении можно сопоставить реальные потоки с движением в двух модельных поточных реакторах кубовом и трубчатом. Напрпмер, в печи для сжигания угля газовый поток подобен потоку в трубчатом реакторе. Уголь постепенно потребляется, и реакционная зона медленно движется в направлении газового потока. Если уголь более или менее непрерывно загружают в печь, а золу непрерывно удаляют из нее, то такой процесс близок к идеальному процессу в трубчатом реакторе. [c.39]

Рис. 9-15. Идеальный процесс сжи/кения газа на Т—5-диа-грамме.

Для проведения этого идеального процесса необходимо затратить водяного пара [c.160]

В случае идеального процесса регулирования методом остановок считается, что при работе компрессорной установки на номинальном режиме ее удельная индикаторная работа остается постоянной. Когда компрессор стоит, то он не потребляет никакой энергии. Следовательно, этот способ является экономичным. Точность поддержания давления в этом случае определяется допустимой поной изменения Др = рт х — Ртш- Процесс регулирования связ ш с конструкцией двигателя, но совершенно не усложняет конструкцию самого компрессора. Такое заключение соответствует только идеальному процессу. [c.295]

Идеальным процессом в плотном слое является процесс, при котором материалы, топливо и воздух для горения распределены равномерно. Цель эта практически недостижима. Путь приближения к этому идеалу тернист, он идет через конструктивные решения и совершенствование методов управления. Оптимальное распределение материалов и твердого кускового топлива при его загрузке достижимо только для самых верхних горизонтов слоя и то тем труднее, чем больше диаметр шахты. В дальнейшем начинается трудно регулируемый процесс перераспределения материалов, связанный с неуправляемым процессом изменения объемного поля эквивалентных отверстий. [c.119]

Принять, что система идеальная. Процесс протекает в газовой фазе. Для реакции взято равное число молей исходных веществ. Отсутствующие термодинамические величины вычислить по методу Андерсена. Ответ. 15,6 мольн. % первично го и 9,4 мольн. % вторичного спиртов. [c.217]

Наибольшее значение в газовой динамике имеет идеальный адиабатический процесс, который предполагает отсутствие теплового воздействия и работы сил трения. Но этой причине при идеальной адиабате энтропия ) газа остается неизменной, т. е. такой процесс является идеальным термодинамическим — изо-энтропическим — процессом. Напомним, что далеко не всякий адиабатический процесс является идеальным. Например, при выводе уравнения теплосодержания мы показали, что наличие трения не нарушает адиабатичности процесса, но процесс с трением уже не может быть идеальным, так как он протекает с увеличением энтропии. Иначе говоря, адиабатичность процесса требует только отсутствия теплообмена с внешней средой, а не постоянства энтропии. Таким образом, адиабатичность совмещается с постоянством энтропии только в идеальном процессе. Если изменением потенциальной энергии можно пренебречь (21 22) и нет технической работы ( = 0), а процесс является идеально адиабатическим, то уравнение Бернулли на основании 54) и (64) имеет следующий вид [c.30]

Давление и плотность газа прп идеальном процессе зависят однозначно от числа М и определяются формулами (68) и (71) гл. I. Отсюда следует, что, выбрав произвольное сечение, мы получим в этом сечении определенное значение числа М, которому соответствуют определенные значения температуры, давления и плотности газа (с точностью до влияния пограничного слоя). [c.146]

При совместном рассмотрении энергии и эксергии системы можно заключить, что для идеального процесса работа А равна эксергии Е, т. е. при изменении состояния от исходного до любого промежуточного получаемая работа АЛ равна убыли эксергии системы АЕ. В реальном процессе А А < АЕ (в пределе А А = 0), что в соответствии с 3-м свойством эксергии (см. выше) может указывать на исчезновение (потерю) части эксергии, поскольку возникает рассеяние (диссипация О) энергии в необратимых процессах. Отсюда следует, что степень термодинамического совершенства процесса тем выше, чем меньше О. Эксергетический баланс и эксергетический коэффициент полезного действия г р могут быть в общем виде представлены уравнениями (с соответствующими принятыми выше штриховыми индексами) [c.62]

Для идеального процесса Л = 1. В реальных условиях А может отличаться от 1 на значение А оказывает влияние состав электролита, его концентрация, pH, температура, скорость потока электролита, напряжение и др. Факторы, приводящие к уменьшению степени локализации, приводят к возрастанию индекса А. Сравнение значений А, найденных при различных режимах обработки, позволяет оценить степени локализации и, следовательно, обеспечить высокое качество обработки. [c.70]

Подобное описание кристаллизации относится к гипотетическому идеальному процессу. При переохлаждении расплава его температура становится ниже равновесной температуры начала кристаллизации (плавления). В момент начала кристаллизации переохлажденного расплава (кривая 2 на рис. 5.5) под действием выделяющейся теплоты температура повыщается и тем сильнее, чем больше скорость кристаллизации, энтальпия плавления, степень переохлаждения и слабее отвод теплоты кристаллизации. При большой скорости кристаллизации температура в системе может приблизиться к температуре плавления вещества. Поэтому температура начала кристаллизации может оказаться значительно ниже температуры плавления (которую следует определить путем повышения температуры кристаллов перегреть кристй.1.1 выше температуры плавления не удается). Пунктир на рис. 5.5, а показывает ход изменения температуры при образовании стеклоподобной фазы. [c.246]

Однако необходимо подчеркнуть, что результат вычисления будет характеризовать лишь такие процессы, в которых на всем пути , т. е. на любой стадии расширения, отношение между р и У в точности отвечает уравнению (1.4). Это означает, что все иремя поддерживается равновесие внутри газа и между газом и внешней средой, т. е. расширение совершается так, что давление газа лишь на бесконечно малую величину превышает внешнее давление. Подобные процессы, называющиеся обратимыми, по существу представляют собой сумму бесконечного числа очень близких между собой состояний равновесия, в которых отсутствуют перепады давления и температуры. Естественно, что такие воображаемые, идеальные процессы должны совершаться бесконечно медленно. Их особенность состоит в отсутствии потерь энергии на теплопроводность, трение и т. п. Поэтому они дают при данных условиях максимальную возможную работу. Как же зависит такая работа от условий проведения процесса [c.19]

Идеальный процесс экстрагирования мы имели бы в том случае, если бы растворитель, извлекающий из раствора растворенное вещество, не растворялся в основной жидкости. Практически абсолютно нерастворимых жидкостей не существует. Экстрагирование растворителем, который частично сам растворяется в основной жидкости, носит название неидеального процесса экстрагирования. В этом случае в результате экстрагирования получаются, во-первых, слой примененного нами растворителя, в ко- [c.296]

Термодинамически обратимыми называются процессы, в которых при переходе из начального состояния в конечное и при переходе из конечного в начальное состояние в точности повторяются все промежуточные состояния. Они должны представлять собой последовательность бесконечно близких друг к другу положений равновесия. В случае, если система, со-вершившая обратимый процесс, возвращается в исходное состояние также обратимым путем, то после этого никаких изменений не остается ни в системе, ни в окружающей среде. Это идеальные процессы. Реальные процессы могут только приближаться к обратимым, для чего они должны протекать очень медленно. [c.13]

Взаимодействие системы с окружающей средой может проходить как обратимо (идеальный процесс), так и необратимо (реальный процесс) В первом случае будет получена работа, равная эксергии (по определению). Если процесс остановлен до наступления равновесия системы и среды, то полученная работа будет равна убыли эксергии системы. В реальном процессе работа будет меньше, чем убыль эксергии (в пределе работа может быть равна нулю). Это означает, что часть эксергии не превратится в работу, а исчезнет в результате необратимости. В этом состоит одно из существенных отличий эксергии от энергии. Эксергия подчиняется закону сохранения только в обратимых процессах во всех остальных случаях (реальные системы) она может частично или полностью исчезать, теряться в результате диссипации энергии в необратимых процессах. Естественно, что чем меньше при прочих равных условиях эта потеря эксергии, тем процесс термодинамически совершеннее. [c.189]

Так как в природе нет внолие обратимых в термодинамическом смысле процессов вследствие того, что при протекании любого механического, физического, химического ил1[ какого-либо другого процесса всегда имеются источники необратимости в виде трения, превращения различных видов энергии в теплоту и т. д., то термодинамически обратимые процессы следует рассматривать как своеобразную абстракцию, как некоторый идеальный процесс. Многие реальные процессы, тем не менее, можно осуществить таким образом, что их отклоиеппе от обратимости будет сколь угодно малым. [c.90]

При каталитическом крекинге происходит лиспропорционирова-ние водорода между продуктами реакции. В случае протекания идеального процесса крекинга (исходя из содержания водорода в сырье и бензине) из нефти можно голучить 75—80% бензина. На самом деле в промышленных условиях за счет газообразования и реакций уплотнения выход бензина снижается до 40—50%. [c.58]

Термодинамика накладывает ограничения на термический к. п. д. процессов генерации электроэнергии, базирующихся на процессах сжигания топлива. Согласно второму закону термодинамики, энтальпия топлива в идеальном процессе может быть лишь частично [(Тг—Т )1Т% где T l, — абсолютная температура соответственно стока тепла в процессе преобразования и источника тепла] преобразована в механическую или электрическую энергию и по крайней мере часть ее, определяемая отношением TxlTi, будет безвозвратно потеряна как тепло. На практике тепловые потери при генерации тепла еще выше, а доля преобразуемой энергии еще ниже. Кроме того, к. п. д. различных двигателей зависит от их мощности. [c.336]

Идеальный процесс регулирования осуществляется следующим путем. При достижении в газосборнике максимального давления Ртах останавливается двигатель компрессора и производительность компрессора становится равной нулю. Во время остановки двигателя за счет потребления сжатого газа уменьшается его масса в сети и снижается давление. Когда давление достигает величины Pmin, вновь автоматически пускается двигатель. Так как производительность компрессора больше потребления газа из сети, то в последней начинает накапливаться масса газа и повышаться его давление. По достижению газом давления р [c.294]

Значения коэффициента АС а даны на рис. 11.13 в зависимости от номинального давления рд, и отношения давлений е в ступени. График соответствует значениям и б по рис. П. 12 — сплошные кривые относятся к компрессорам средней экономичности, а штриховые линии — повышенной. При построении графика принято, что газ является идеальным процессы сжатия и расширения протекают по адиабате и относительное мертвое пространство а = 0,1. Для компрессоров, сжимающих газы, значительно отличающиеся плотностью от воздуха, или у которых средняя скорость поршня Сер тЬ 3,5 м1сек, значения АС а, найденные по рис. 11.13, как и значения 6,, и 6 в формулах (11.43) и (11.44), должны быть скорректированы умножением на с р/15,85. [c.59]

Из этих даишзьч видно, что работа сжижения газов по идеальному циклу меньше работы, которую нужно затратить при сжижении га юв по циклу Карио. Практически, однако, идеальный процесс сжижения газа с указатюй выше минимальной затратой работы осуществить невозможно, так как ири этом потребовалось бы, как показывают расчеты, сжимать газ до давлений приблизительно 49-10 н/м (500 000 ат). [c.649]

Поскольку любой вполне равновесный процесс практически неосуг щв твим, то обратимый процесс есть идеальный процесс. Однако поня тием обратимого процесса пользуются широко, и это оправдывается рядом соображений. Во-первых, работа в обратимом (равновесном) процессе максимальна, и, сравнивая реальный процесс с обратимым, можно судить о его эффективности в прямом и обратном направлениях. Во-вторых, выбирая границы системы так, чтобы не было больших перепадов температур, давлений и концентраций, реальный процесс (например, химическую реакцию) можно представить протекакщим бесконечно медленно и обратимо. Это позволяет наиболее просто и однозначно рассчитать изменения термодинамических свойств системы. [c.70]

Если i7 = onst и ц= onst, то в идеальном процессе dS = 0, что, по существу, определяет равновесие системы (обратимый процесс), и в этом случае энтропия стремится к максимальному значению [c.148]

Рассмотрим процесс сжижения газа, сопровождающийся ионижением температуры газа от Г] (температуры окружающей среды) до I2 при постоянном давлении и затем полным сжижением газа при температуре T a (рис. 19). От газа отнимается теило при переменных температурах (от Ti до T a) и тепло Qi = Н — Hq при температуре Т - При идеальном процессе теило передается на высший температурный уровень Ti при помощи бесконечно большого числа холодильных агентов — рабочих тел обратных циклов Карно (абвг) с переменными температурами холодного источника, лежащими между и T a, а теило j — при помощи рабочего тела обратного цикла Карно с температурой холодного источника T a-Разность температур между холодильными агентами и источниками (с одной стороны — окружающей средой, с другой стороны — охлаждаемым и сжижаемым газом) является ири этом бесконечно малой величиной. [c.53]