Тепловые и диффузионные фактор

Дальнейший шаг в развитии представлений о механизме распространения пламени был сделан с появлением диффузионных теорий. В основе этих теорий лежит предположение, что скорость распространения пламени является функцией скорости диффузии активных центров из зоны горения в свежую смесь. При этом считают, что по аналогии с самовоспламенением горение является цепным процессом, скорость которого должна существенно зависеть от концентрации активных центров. В диффузионных теориях, как и в тепловых, считается, что на скорость распространения пламени определяющее влияние оказывают физические свойства смеси. Роль химических факторов в этих теориях учитывается лишь введением члена с аррениусовской зависимостью скорости горения от температуры пламени. [c.120]

При температурах, значительно меньших, чем температура контактного плавления, изменение параметра происходит в основном за счет теплового расширения. При приближении к температуре контактного плавления заметно действие диффузионного фактора, вследствие чего период решетки компонентов в эвтектическом сплаве и в эвтектической смеси порошков данных компонентов изменяется, качественно следуя закону Вегарда [38]. [c.171]

При оценке величины Ки здесь использована эмпирическая зависимость фактора массопередачи числа Ке (см. раздел 111.1). Примерно такая же оценка получается для поправки к коэффициенту теплопередачи, если заменить в уравнении (VI. 141) на а/ и диффузионные числа Ки и Рг на тепловые. Безразмерный фактор формы а1 —величина порядка нескольких единиц (о/ = п для простой кубической упаковки шаров ж а1 А для объемно-центрированной упаковки). Из формулы (VI. 141) видно, что при обычных скоростях потока (Ке > 10 ) поправки к коэффициентам переноса незначительна для жидкостей (Рг >1). Для газов (Рг 1) относительная поправка может составлять при Ке — 10 30—40% с увеличением числа Ке эта величина уменьшается, хотя и довольно медленно. Легко заметить, что величина рах характеризует максимальную степень превращения исходного вещества в одной ячейке, достижимую, когда реакция протекает в диффузионном режиме. Так как Ро8< 1, в кинетическом режиме (А < Р) степень превращения в одной ячейке всегда мала. [c.250]

При повышении температуры скорость распада комплекса становится больше скорости его образования. При распаде кислородсодержащего комплекса могут образоваться СО и СО2, соотношение которых зависит от среды, кинетических и диффузионных факторов, поверхностной энергии углерода и определяет суммарный тепловой эффект реакции. Чем меньше в продуктах разложения СО, тем выше тепловой эффект реакции. В избытке окислителя продукт распада комплекса — СО имеет тенденцию к окислению. Это происходит в процессе сжигания углерода в избытке кислорода. При его недостатке или контакте углерода с СО2 в продуктах реакции могут находиться оба окисла углерода одновременно. [c.124]

На направление движения частиц, наряду с молекулярно-тепловым движением, оказывает влияние и диффузионный фактор. В этой связи понятие скорости броуновского движения имеет скрытый физический смысл, то есть не может быть определено достоверно путем прямых измерений. Таким образом, возможно определение лишь среднего смещения частицы во времени, связанного с коэффициентом диффузии. Такая зависимость была теоретически найдена Эйнштейном и заключалась в пропорциональности квадрата среднего смещения частицы за некоторый промежуток времени коэффициенту диффузии. [c.21]

При анализе процессов, протекающих в биореакторе, всю совокупность явлений в них необходимо разделить на два уровня микроуровень (микрокинетика процесса) и макроуровень (макрокинетика процесса). К факторам, определяющим микроуровень применительно к биореактору, относится совокупность физических, химических и биохимических явлений, происходящих на уровне отдельных клеток. Анализ процессов, протекающих в самих клетках, оценивается интегрально как скорость роста клеток, их деления, гибели и т. д. К факторам, определяющим макроуровень, относятся эффекты гидродинамические, тепловые, диффузионные крупномасштабного характера, структура которых в значительной мере формируется особенностями конструкции аппарата, характером и способами подвода к нему внешней энергии и т. д. Поскольку провести четкую границу между двумя уровнями явлений в аппарате невозможно, возникает необходимость введения и учета эффектов промежуточного уровня. [c.105]

ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ (диффузионное давление) — сила, с которой молекулы одного вещества стараются проникнуть через перегородку в результате диффузии. О. д. является кинетическим и создается ударами молекул в результате хаотического теплового движения тех веществ, для которых перегородка становится непроницаемой. Характерным случаем для измерения О. д. является осмос через полупроницаемую перегородку, т. е. перегородку, через которую проникают молекулы только одного из веществ (обычно молекулы растворителя). Явление осмоса и О. д. имеют важное значение в жизнедеятельности животных и растительных организмов. Давление, создающееся растворенным веществом в растворе, является одним из важных факторов, влияющих на распределение в тканях воды и растворенных веществ. Этому способствует наличие в организмах многочисленных полупроницаемых перегородок (оболочек клеток, клеток кровеносных сосудов, кишек, желудка и др.). У человека О. д. крови строго поддерживается на уровне 78. 10 — 82 10 Па. [c.184]

Для получения приближенных зависимостей концентрации реагирующего газа от кинетических и диффузионных факторов была использована формальная аналогия теплообмен—диффузия [Л. И, 99]. За основу было взято решение Гребера для нестационарного теплообмена теплопроводностью [Л. 62], представленное им в виде параметрической зависимости безразмерной температуры -у-от критерия тепловой нестационарности и [c.99]

Кроме тепловых, важную роль в макрокинетике играют массообменные, или диффузионные факторы. Влияние массообмена невелико, если реакция гомогенная в том случае процесс идет в основной массе потока, где конвекция быстро доставляет необходимые для реакции вещества. [c.196]

Третий путь—аналитическое решение задач моделирования—наиболее сложный и совершенный. Для аналитического решения требуется иметь экспериментальные сведения о механизме и кинетике реакции. Влияние диффузионных факторов и принудительных материальных и тепловых потоков учитывается обычно теоретическими расчетами. Аналитическое решение предусматривает составление математической модели, описывающей процесс в целом. На такой модели можно без экспериментирования на объекте решать значительно более сложные задачи, чем на аналоговых машинах, с учетом влияния гидродинамики и теплопередачи. И лишь несовершенство и неполнота математической модели обычно вынуждают экспериментально проверять конечные результаты. Анализ математической модели выполняют на цифровых вычислительных машинах. [c.12]

Классический способ определения коэффициентов массо- и теплоотдачи из диффузионного /г и теплового /н факторов был впервые предложен в работе [3.4]. Согласно это му подходу фактор /х) определяется как [c.43]

В то же время скорость процесса газификации определяется кроме ука занных факторов также тепло- и массообменными процессами, протекающими на поверхности твердого топлива, температурой и давлением процесса с учетом влияния диффузионных факторов на кинетику процесса. Для кускового топлива влияние давления (Р) на скорость газификации пропорционально УЛ при газификации мелкозернистого и пылевидного топлива оно примерно пропорционально давлению. Исходя из этого данные для промышленного проектирования любого газогенераторного процесса (состав целевого газа, интенсивность процесса газификации, расходные коэффициенты по топливу, кислороду, пару, электроэнергии, тепловые потери в процессе, к. п. д. газификации, энергетический к. п. д.) можно получить только на основе модельных испытаний газифицируемого топлива в газогенераторном устройстве намечаемой конструкции. [c.166]

Тепловые и диффузионные факторы. Из-за различия температуры и концентраций в разных частях аппарата между этими частями возникают потоки тепла и вещества. При этом важную роль могут играть не только разности концентраций и температуры, возникающие на больших расстояниях, но в ряде важных случаев и разности, образующиеся на расстояниях весьма небольших — вблизи поверхностей при гетерогенных реакциях. [c.29]

Математическое моделирование все более широко используется для исследования и проектирования различных процессов химической технологии. Анализ и моделирование таких сложных процессов, как разделение многокомпонентных смесей (методами ректификации, абсорбции, экстракции и др.), химические реакционные процессы, проведение которых в промышленных аппаратах осложнено гидродинамическими, диффузионными и тепловыми факторами, практически невозможны без применения современной электронно-вычислительной техники. [c.76]

ТЕПЛОВЫЕ И ДИФФУЗИОННЫЕ ФАКТОРЫ [c.101]

Многие процессы химической и нефтехимической технологии представляют собой сложный комплекс взаимодействия различных факторов — гидромеханических, тепловых, диффузионных и химических. Потоки, двигаясь в реакционной аппаратуре, преодолевают гидравлическое сопротивление, перемешиваются, вступают друг с другом в химическое взаимодействие, сопровождаемое подводом или отводом тепла. Проектировщику реакционной аппаратуры необходимо знать характер сложных явлений, происходящих в потоках, и числовые значения величин, применяемых в расчетных зависимостях. [c.3]

Согласно соотношениям (20.29) и (20.30), входящий в указанную корреляцию тепловой фактор /н, лок можно приравнять соответствующему диффузионному фактору /о лок, что дает следующую аналогию [c.578]

На следующем этапе — при макрокинетических исследованиях химико-технологических процессов на опытных, или пилотных, установках — изучают влияние на химическую кинетику таких факторов, которые проявляются при производственной реализации химического процесса, а именно условий организации потоков реагентов и их перемешивания (учет типа предполагаемого промышленного аппарата), влияния тепловых и диффузионных эффектов в аппаратах и др. [c.29]

Книга является пособием по курсу Моделирование химико-технологических процессов . Она состоит из трех частей. Первая часть книги знакомит с основными понятиями и определениями, а также со способами моделирования. Вторая часть посвящена кинетике и макрокинетике процессов, рассмотрению влияния на нее тепловых и диффузионных факторов и гидродинамике потоков в аппаратах. В третьей части изложены принципы построения различных моделей и вопросы оптимизации процессов химической технологии. [c.319]

Поскольку механизм диффузионных, тепловых и массообменных процессов, протекающих на тарелке при ректификации многокомпонентных смесей, весьма сложен, общепризнанным является определение числа практических тарелок по расчетному числу теоретических тарелок. При этом учитывается к. п. д. тарелок, обусловленный их конструктивными особенностями, факторами гидродинамического, массообменного и теплового характера и др. Число практических тарелок рекомендуется определять из соотношения [c.66]

Диффузия вещества также вызывает возникновение выталкивающей силы при этом, как показано в гл. 6, нередко одновременно происходит перенос тепла, а также одной или нескольких составляющих смеси. Дополнительная выталкивающая сила может значительно изменить характеристики устойчивости возникающего течения. Два важных фактора вызывают сложное взаимодействие между возмущениями скорости, температуры и концентрации во-первых, выталкивающие силы могут быть одинаково или противоположно направлены во-вторых, если число Льюиса Le = S /P r = /D отличается от 1,0, то тепловые и диффузионные слои имеют различные размеры, как показано на рис. 6.3.2 и 6.3.3. Это аналогично влиянию числа Прандтля на относительные размеры динамического и теплового слоев. [c.96]

Для нестационарной задачи из уравнений (3-23) и (3-21) получаются еще критерии Фурье тепловой Fo = ot/d и диффузионный Еод = Dt/ii . Для учета зависимости физических свойств от температуры к критериям подобия добавляется температурный фактор [c.81]

Приближенные модели переноса. При изучении экстракции и абсорбции расчет процессов массо- и теплообмена часто проводят, исходя из предположения, что гидродинамика существенно влияет на массо- и теплоперенос, в то время как тепловые и диффузионные потоки слабо меняют характер течения. Это облегчает задачу, но, к сожалению, не избавляет от математических трудностей, связанных с учетом сложных гидродинамических условий, в которых протекают массо- и теплообменные процессы. Развитие теории массо- и теплопереноса щло по пути учета влияния гидродинамических факторов с помощью построения различных приближенных моделей. [c.172]

Первый фактор усложнения строения химически однородной системы (т. е. системы первого уровня) с гидродинамической точки зрения связан с образованием в ней надмолекулярных структур или глобул, под которыми понимаются коллективы или агрегаты близко расположенных молекул, обладающие относительной термодинамической устойчивостью (целостностью) при воздействии гидродинамических возмущений. Каждая глобула ведет себя как элементарная ФХС, где имеет место весь комплекс химических, тепловых и диффузионных явлений. Система, полностью разделенная на отдельные агрегаты молекул, равномерно распределенные по объему аппарата, называется полностью сегрегированной. Явление сегрегации характерно как для сплошной [15— 17], так и для дисперсной фазы [18, 19]. [c.25]

Учет макрокинетических факторов при переносе результатов исследований на укрупненные объекты сводится к выполнению рассмотренных ниже условий на гидродинамические, тепловые и диффузионные параметры. [c.18]

Виктор Вячеславович развил теорию массопередачи, ввел новые критерии подобия с учетом турбулентного переноса и представлений о факторе динамического состояния поверхности, рассмотрел вопрос о моделировании гидродинамических, тепловых и диффузионных процессов в химических реакторах на основе теории подобия (1963 г.) и показал недостаточность этой теории для моделирования химических гфоцессов, обосновал (1960-1970 гг.) системные принципы моделирования химических процессов [c.10]

Не имеет решающей роли и сольватационный (гидратационный) фактор устойчивости. У большинства поверхностей сольватация мала. Даже сильные полярные функциональные группы взаимодействуют лишь с небольшим количеством полярных молекул [32]. При этом прочные связи реализуются только химическими силами или по крайней мере водородными мостиками. Вследствие непрерывного нарушения тепловым движением ионных атмосфер сольватация ионов диффузионного слоя не может обеспечить достаточно мощных [c.82]

Коэффициенты диффузии, макроскопически определяемые по экспериментальным данным, неразрывно связаны с микроскопическими параметрами, характеризующими тепловую подвижность сегментов макромолекул диффузионной среды. Многочисленные опытные данные, накопленные в настоящее время, убедительно показывают, что изменение любого фактора, влияющего на сегментальную подвижность макромолекул, приводит к соответствующему изменению микроскопического коэффициента диффузии. В этом смысле изучение диффузии, можно рассматривать как метод исследования полимеров, такой же, как, например, светорассеяние, рентгеноскопия, релаксация, сорбция. [c.22]

Диффузионная кинетика, изучающая роль диффузии в протекании гетерогенных химических реакций для тех случаев, когда влиянием тепловых факторов можно пренебречь. [c.8]

Наиболее целесообразными мерами предотвращения вредного влияния роста концентраций и температурной депрессии могут быть либо периодическое проведение процесса, либо проведение процесса выпаривания в аппарате полного вытеснения. Последний прием надлежит рассматривать в качестве радикального. Промежуточным решением может быть разделение каждого корпуса на ряд ступеней (секционирование), что препятствует вредному влиянию факторов, уменьшающих движущую силу тепловых и диффузионных процессов. [c.184]

При анализе процессов, происходящих в аппаратах, принято всю совокупность протекающих в них явлений условно делить на два уровня макроуровень (микрокинетика процесса) и макроуровень (макрокинетика процесса) [ . микрокинетическим факторам относится совокупность физико-химических эффектов,, определяющих скорость протекания физических или химических явлений на молекулярном (атомарном) уровне и в локальном объеме аппарата. Макрокинетика процесса изучает поведение ФХС в аппарате в целом. Здесь на эффекты микроуровня накладываются гидродинамические, тепловые, диффузионные явления крупномасштабного характера, структура которых определяется конструктивными особенностями промышленного аппарата, характером подвода к нему внешней энергии, типом перемешивающих устройств и т. п. [c.42]

При распаде поверхностного комплекса могут образоваться СО, СО2, Н2О и углерод (сажа), соотношение которых зависит от размера ядра ССЕ, кинетических и диффузионных факторов и определяет суммарный тепловой эффект реакции. В избытке окислителя продукты распада комплекса — СО и С — имеют тенденцию к окислению. Это происходит в процессе сжигания топлива в избытке кислорода. При его недостатке в продукт т< сгорания могут находиться СО, СО2, Н2О и С одиовремепио. При определенных условиях выделяющееся прн реакции тепло может привести к саморазогреву топлива (папример, в присутствии катализаторов) и к его самовозгоранию. Температуру самовозгорания топлив важно знать для обеспечения нрави.чь-ных условий их хранения и транспортирования. Температура самовоспламеиепия топлив лежит в преде.аах 200—600"С. [c.216]

Все приближенные теории распространения пламени можно разделить на две группы теории, в которых роль поджигающего фактора приписывается активным частицам, диффундирующим в песгоревшую смесь из зоны горения (диффузионное распространение пламени), и теории, в которых принимается, что поджигание свежей смеси осуществляется теплом, поступающим из зоны горения (тепловое распространение пламени). [c.236]

Впервые систематизируются научные исследования в области макроскопической модели протекания быстрых процессов олиго- и полимеризации изобутилена. Обсуждаются диффузионная, гидродинамическая и зонная модели. Рассмотрено математическое моделирование процесса полимеризации изобутилена как быстрой химической реакции. Раскрыты основные принципиально новые, в большей мере не имеющие аналогов, закономерности процесса и выявлены три макроскопических типа протекания реакции, прежде всего факельного и квазиидеального вытеснения в турбулентных потоках ( плоский фронт реакции). Рассмотрен нетрадиционный подход к оценке кинетических констант реакции полимеризации изобутилена Кр и К . Детально проанализированы методы регулирования основных молекулярно-массовых характеристик полиизобутилена благодаря изменениям различных факторов в первую очередь не имеющих аналогов в режиме квазиидеального вытеснения в турбулентных потоках, где выявлен ряд критических параметров. Рассмотрено влияние теплосъема как внешнего, так и внутреннего (за счет кипения мономера и/или растворителя). Детальный анализ теплового режима реакции полимеризации изобутилена и его влияния на молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение полимера позволили предложить новый метод оценки молекулярно-массовых характеристик с использованием зонной модели. На базе этой модели разработаны принципы регулирования молекулярных масс и молекулярно-массового распределения полиизобутилена в зависимости от числа зон подачи катализатора и его количества, подаваемого в каждую зону. [c.378]

Следует отметить, что всем рассмотренным теориям роста и растворения кристаллов присущи некоторые односторонность и ограниченность. Эти теории не учитывают всего многообразия процессов, происходящих при росте и растворении кристаллов, ведь реальный рост и растворение кристаллов, особенно при массовой кристаллнзя-ции, происходят при одновременном воздействии кинетических, диффузионных, тепловых, гидродинамических и других факторов, учесть которые пока ни одна теория не может. [c.98]

Б. Льюиса и советских ученых Я. Б. Зельдовича, Д. А. Франк-Каменецкого и Н. Н. Семенова. Эта теория является наиболее общей, так как она учитывает не только чисто тепловые явления, но и диффузионные явления и химико-кинетические факторы. [c.93]