Градиент температуры, стационарный

При значениях температурного напора выше 100 °С непрерывность пленки нарушается. В местах наименьшей плотности потока капель начинают появляться сухие пятна. Вначале это отдельные, периодически исчезающие пятна — участки поверхности, а которых пленка жидкости временами испаряется, размер их постепенно увеличивается-и приобретает устойчивый характер. В местах образования сухих пятен возникают локальные перегревы, приводящие к большим градиентам температуры. Стационарность процесса нарушается, меняется и картина взаимодействия.отдельных капель с поверхностью теплообмена в области сухих пятен. При температурах стенки, превышающих 110 С, капли еще контактируют с поверхностью, но испаряются, н [c.203]

Попробуем дать читателям представление о тематике термодинамики необратимых процессов на следующем примере. Закрытая система представляет собой раствор (для простоты изложения — двойной). В систему в одном ее месте поступает и из системы в другом ее месте уходит стационарный поток теплоты. Вследствие этого в системе устанавливается стационарный градиент температуры и, как показывает опыт, вдоль стационарного градиента температуры— стационарный градиент состава раствора. Требуется установить связь между градиентом температуры и градиентом концентрации при стационарном состоянии. [c.420]

Ограничение т действительными значениями т необходимо только для стационарных решений уравнения (XIV.6.5) (т. е. тех, которые не приводят к взрыву). Это также означает, что Л < О для стационарных решений, так что т > kf jDy/ . Отметим, что для Л > OF (t) будет расти без предела. Решение уравнения (XIV.6.5) для случаев, приводящих к взрыву ввиду больших градиентов температуры и концентраций, вероятно, не имеет зна- [c.387]

Стационарная хроматермография. Сущность метода — в одновременном воздействии на разделяемую смесь потока газа-носителя и движущегося температурного поля. Одним из наиболее важных результатов такого воздействия является сжатие хроматографической зоны, что приводит к значительному улучшению разделения. Такое сжатие может произойти, если замыкающий край зоны будет двигаться вдоль слоя сорбента под действием температурного поля с градиентом температуры, возрастающим в сторону, противоположную направлению потока (рис. 1.20). [c.63]

Система может перейти с одной так называемой термодинамической ветви на другую, которая может соответствовать совершенно другой структуре. Члены в Т ] и Ру Т — (ц Г" ),/ обусловлены присутствием конвекции в многокомпонентных системах, вызванной градиентом температуры (° — символизирует принадлежность обозначаемой величины к исходному стационарному состоянию). Если эти члены станут отрицательными, это может привести к неустойчивости стандартного состояния в покое, а именно, к установлению конвективных ячеек (хорошо известный эффект Бенара [21 ]). Конвективные ячейки, наблюдаемые за критическим порогом градиента температуры, представляют пример стационарного состояния, соответствующий самоорганизации системы, поддерживаемого тепловым потоком. [c.305]

Поскольку тепло электронагревателя вводится в калориметр непрерывно в виде теплового потока постоянной мощности, в калориметре создается стационарный градиент температуры. Если этот градиент постоянен и невелик, то наличие его не мешает проведе- [c.31]

Мы рассмотрим позднее стационарный процесс миграции веществ через перегородку, в которой вещество растворяется. Если поддерживать постоянство давления газа по обе стороны перегородки, то через нее будет проходить постоянный газовый поток. Кроме того, в ряде случаев градиент одного параметра вызывает градиент другого. Так, например, наличие градиента температуры приводит к градиенту концентрации (термодиффузия). В гл. IX было показано, что градиент концентрации электролита может приводить к градиенту электрического потенциала (диффузионный потенциал). [c.413]

В [3.10] описана также экспериментальная установка по охлаждению медного блока в стационарном режиме. Нагрев блока осуществлялся установленными в его толще кварцевыми излучателями измерение теплового потока- производилось по градиенту температуры вблизи охлаждаемой поверхности (термопары на глубине 1,36 3,36 и 5,06 мм). Давление распыла составляло примерно 0,3—1,0 МПа. На рис. 3.7 виден максимум теплового потока ори температурах стенки примерно. 140— 170 °С. [c.148]

В зерне катализатора может возникнуть множество стационарных состояний. Однако установлено, что в промышленных аппаратах в большинстве случаев условия множественности режимов на зерне не реализуются, они возможны только для очень сильно экзотермических процессов. В реакторах с охлаждением множественные состояния исчезают. Такие явления подробно исследованы в работах [240-242]. Критерий Льюиса не влияет на стационарное состояние, но сильно влияет на его устойчивость. Для сокращения машинного времени применяют также двухфазную модель, не учитывающую градиенты температуры и вещества в твердой фазе (твердую фазу принимают как сплошную [243- 246]) и включающую обмен веществом и теплом между газовой и твердой фазами. В работах [247, 248] установлено, что для расчета критических явлений зажигания и потухания, необходимо учесть распределение скорости потока по сечению (рис. 3.54). Учет неоднородности потока приводит к тому, что максимум температуры перемещается к входу реактора по сравнению с расчетом по модели идеального вытеснения (рис. 3.55). Однако следует отметить, что все результаты получены в коротких реакционных зонах. Для длинных реакционных зон и больших значений критерия Ре результаты расчета слабо зависят от критерия Ре и близки к решению уравнений по модели идеального вытеснения [249]. [c.175]

Значение термоградиентного коэффициента б определяется на основе общего уравнения для потока влаги (5.10) при условии, что известны все остальные величины, входящие в это соотношение. При проведении опытов стремятся обеспечить постоянное значение градиента температуры в направлении потока влаги. Это может быть достигнуто путем подогрева нижнего торца исследуемого материала. После достижения стационарного распределения полей и и t образец быстро разделяется для анализа отдельных частей на влагосодержание. Величина термоградиентного коэффициента подсчитывается по соотнощению [c.253]

Эффект, выражаемый этим уравнением, можно назвать термомеханическим эффектом. Он состоит в возникновении стационарного перепада давления под действием градиента температуры. [c.325]

Следовательно, коэффициент теплопроводности X, выраженный в Вт/(м-К), определяет плотность теплового потока в твердом теле при градиенте температуры, равном единице, и характеризует режим стационарного теплообмена, поскольку в размерности величины отсутствует время. [c.26]

Явление теплопроводности имеет место при наличии градиента температуры и в одномерном стационарном случае (когда температура Т зависит только от одной пространственной координаты х (Г = fix)) и не зависит от времени) описывается Фурье [c.855]

Подвешенным термоэлементом будем называть стержень из полупроводникового материала, который включен в цепь источника тока с помощью проводов, закрепленных на торцах и образующих в местах крепления холодные и горячие спаи. При этом будем считать, что условия теплообмена холодных и горячих спаев с окружающей средой полностью идентичны. Разность температуры между спаями определяется выделением и поглощением тепла за счет эффекта Пельтье. Джоулево тепло распределяется равномерно по стержню и не создает градиента температуры. В стационарных условиях выделяемое и поглощаемое на спаях тепло Пельтье компенсируется кондуктивным потоком тепла вдоль стержня, обусловленным его теплопроводностью. Потери тепла с поверхности образца, возникающие благодаря конвекции, излучению и теплоотводу по проводим, можно уменьшить, создавая вокруг образца тепловую изоляцию и используя длинные и достаточно тонкие провода. [c.40]

В случае стационарной теплопроводности градиент температуры приводит к небольшим отклонениям от средних чисел заполнения Л/, соответствующих распределению при тепловом равновесии [c.140]

После 24 часов нагрева стационарного распределения влаги по длине образца не наступает. В течение всего опыта в образце не устанавливалось линейное распределение влажности, что соответствует теории и результатам экспериментов, приведенным в работе [9]. Замедление переноса влаги в последующее после первых 4 часов опыта время можно объяснить возникающей в образце циркуляцией влаги. Причинами такой циркуляции являются передвижение влаги по направлению потока тепла вследствие, как уже отмечалось, градиентов температуры и обратное движение влаги из зоны большего в область меньшего влагосодержания [9, 10]. Поэтому при определенных условиях перенос влаги под действием температурных градиентов может быть компенсирован обратным переносом под действием градиентов влажности. [c.434]

Стационарный профиль температуры поперек цилиндрической стенки оказывается логарифмическим, а не прямолинейным, как для плоской стенки. Непрямолинейный характер профиля обусловлен тем, что количество теплоты, проходящее через цилиндрическую поверхность произвольного радиуса, записывается, согласно закону теплопроводности (3.1) = -Х сИ/(1г) 2пг 1, Вт. Количество теплоты постоянно при любом текущем значении радиуса г. Отсюда, собственно, и следует, что значение градиента температуры должно быть обратно пропорциональным радиусу (И/ёг 1/г, а не постоянным, как это было при решении задачи о теплопроводности поперек плоской стенки. [c.220]

Если тело, имеющее произвольное начальное распределение температуры, поместить в среду, температура которой линейно возрастает во времени, то через некоторое время после начала опыта температура тела во всех его точках (сначала на периферии, а затем и в центре) станет изменяться по тому же закону. При этом в теле формируется стационарное или близкое к таковому поле градиента температуры, зависящее от формы тела, скорости нагрева и теплофизических свойств материала. Квазистационарный режим может быть создан как при линейном изменении температуры среды или поверхности тела (последнее предпочтительнее), так и при постоянном тепловом потоке через поверхность. [c.71]

Математические модели нестационарных процессов в реакторе. Легко подсчитать, что количество возможных моделей процессов в неподвижном слое катализатора равно нескольким сотням. Однако используя приведенные выше неравенства, выделяющие основные факторы и определяющие поведение темперйтурных и концентрационных полей в реакторе, легко построить узкую существенную модель процесса в целом. Так, для процесса окисления SO2 в SO3 в реакторе с адиабатическими слоями катализатора нестационарный процесс в первом слое должен описываться моделью, учитывающей градиенты температур и концентраций внутри зерна катализатора, в последующих слоях процесс в зерне достаточно представить моделью идеального перемешивания по теплу стационарные режимы во всех слоях удовлетворительно описываются моделью идеального вытеснения стационарный режим для процесса синтеза винилхлорида в трубчатом реакторе описывается квазиго-могенной моделью, учитывающей перепады температур по радиусу трубки, а для описания нестационарных процессов в реакторе не обходимо учитывать и перепады температур внутри зерна. [c.73]

Это значнт, что в недрах нефтяных н газовых месторождений не может строго сохраняться стабильное равновесие, так как при наличии геотермического градиента Т в поле сил тяжести проявляется тенденция к самопроизвольному конвективному движению. Но тем не менее при постоянном подтоке тепла из недр земли величина астатического градиента температуры может не достигаться и геотермическая конвекция переходит в стационарную циркуляцию [8]. Из чего можно вывести, что пластовая система относительно находится в состоянии динамического равновесия. [c.109]

В работе Зюлковского использован метод непосредственных измерений градиента температуры в зернистом слое и в контактирующем с ним материале, теплопроводность которого известна. Исследованию подвергалась неподвижная газовая фаза, а также газ, проходящий через слой. При стационарном режиме, когда тепловой поток через материал, теплопроводность которого из- [c.74]

Динамические характеристики. Из-за внешних воздействий и (или) изменений внутренних свойств катализатора и реактора в целом температурные и концентрационные поля в слое катализатора меняются во времени. При этом, как было показано, те параметры, влияние которых в стационарном режиме можно было не учитывать, часто оказываются существенными в нестационарном процессе. К таким параметрам можно отнести, например, дисперсию вещества вдоль слоя катализатора, массоемкость и теплоемкость слоя, неравподоступность наружной поверхности зерна, внешний тепло- и массообмен. В стационарном режиме значительное число факторов воздействует на состояние системы независимо и часто аддитивно. Это позволяет использовать более узкие модели и эффективные параметры, отражающие суммарное влияние этих факторов. В нестационарном режиме степень влияния этих же факторов может быть иной и, кроме того, сильно зависеть от состояния системы. Р1х влияние необходимо учитывать порознь. Так, например, дисперсию тепла вдоль адиабатически работающего слоя катализатора в стационарном режиме вполне достаточно представить коэффициентом эффективной продольной теплопроводности. В нестационарном режиме это недопустимо — необходимо учитывать раздельно перенос тепла по скелету катализатора, теплообмен между реакционной смесью и наружной поверхностью зерна и иногда перенос тепла внутри пористого зерна. Из-за инерционных свойств в нестационарном режиме имеют место большие, чем в стационарном, градиенты температур и концентраций на зерне и в слое катализатора. Это приводит, иапример, к отсутствию пропорциональной зависимости между температурой и степенью превращения, непродолжительному, но большому перегреву у поверхности зерна с наилучшими условиями обмена, значительным перегревам слоя — динамическим забросам, на-Л1Н0Г0 превышающим стационарные перепады температур между входом и выходом из слоя могут быть в несколько раз больше адиабатического разогрева при полной степени превращения. Сдвиг по фазе между температурными и концентрационными полями иногда приводит к возникновению колебательных пере- [c.13]

Стационарный режим с большим градиентом температур по высоте слоя при равномерном теплоотводе может быть осуществлен, по-видимому, -только в организованном слое. Он был найден первоначально расчетом при моделировании сильноэкзо- [c.58]

Недостаток стационарной хроматермографии — небольшое расстояние между хроматографическими зонами, меньшее, чем при изотермическом проявлении, что может затруднить разделение смеси. Для увеличения степени разделения в хроматермографии необходимо, чтобы движение лучше сорбирующегося вещества происходило при более низкой температуре, чем движение хуже сорбирующегося. Тогда первое вещество будет двигаться медленнее второго и расстояние между ними увеличится. Решение этого вопроса возможно в рамках нестационарной хроматермографии, т. е. если направление градиента температуры будет совпадать с направлением потока газа-носителя. [c.65]

Измерения в термогальванической ячейке проводятся следующим образом. После уста1ювления заданного градиента температуры элек-проды замыкаются накоротко на микроамперметр и измеряется сила тока макропары. Одновременно с помощью насыщенных каломельных электродов сравнения, находящихся при комнатной температуре, измеряются потенциалы электродов через равные промежутки времени вплоть до установления стационарного состояния. После этого внеш-1н е сопротивлейие термогальванической цепи постепенно повышается и каждый раз отмечается сила тока в ячейке и значения потенциалов горячего и холодного электродов до полного размыкания пары. Далее [c.269]

Согласно уравнению (ХХ.З), знак и величина переноса определяются теплотой растворения газа в перегородке. Если эта теплота равняется нулю, то переноса пет. Теплота растворения относится к общему понятию, играющему большую роль в термодинамике необратимых процессов, к так называемой теплоте переноса . Так определяют тепло, переносимое при переходе одного моля (дополнительно к энтальпии самого этого моля). В рассмотренном переносе через перегородку моль растворяется по одну сторону перегородки (при этом выделяется теплота растворения), а затем этот моль выделяется по другую сторону перегородки (при этом поглощается теплота растворения). В результате происходит перенос количества тепла, равного теплоте растворения. Таким образом, эффект переноса при стационарных процессах зависит от пути переноса, в отличие от того, что имеет место при обратимых процессах. В случае, если теплота растворения в перегородке равна нулю, но в перегородке имеются весьма малые поры или капилляры, то при наличии градиента температуры возникает также перенос вещества, который носит название эффузии. Этот эффект возникает в том случае, когда диаметр путей в перегородке существенно меньше длины свободнр-го пробега молекул. Поэтому такой эффект просто осуществляется при помощи вакуума. При движении вещества в описанной выше перегородке молекулы не сталкиваются друг с другом, а сталкиваются только со стенками капилляров. В результате молекула в перегородке не может не- [c.538]

Между полюсами N и 8 магнига расположен брусок полупроводникового материала, имеющий форму призмы. К торцам бруска подводится постоянная разность пэтеи-циалов, в результате чего в нем появляется ток, направление которого перпендикулярно направлению магнитного поля. При этом в материале полупроводника возникает градиент температур АТ— Т—То в папр.1в/,е-нии, перпендикулярном направ.п -нию как тока, так и магнитного поля (эффект Эттингсхаузена). При расположении полюсов магнита и направлении тока, показанпь х ла рис. 10.10, верхняя грань бруска будет нагреваться, а нижняя охла к-даться. в стационарных услсвиях при отводе и подводе соответствующих количеств тепла Q п возникнет некоторый тепловой поток от 292 [c.292]

Этот вариант метода, который впервые применили Жуховицкий и сотр. (1951), явился темой многочисленных последующих публикаций этих авторов (см. обзорную статью Жуховицкого и Туркельтауба, 1957а). В принципе применяемый прн этом методе прибор отличается от обычного лишь тем, что короткая по сравнению с длиной колонки трубчатая печь движется вдоль колонки с постоянной скоростью щ в направлении движения газа-носителя. В печи поддерживается градиент температуры, совпадающий с направлением движения печи. Температуру замыкающего края печи будем далее обозначать Гшах, а переднего края — Т . Температура вдоль печи может изменяться по любому закону, однако для простоты теоретического рассмотрения предполагается линейное падение температуры вдоль печи с градиентом температуры // град см). В момент ввода пробы печь находится у начала колонки -й компонент смеси, скорость движения которого ю-, (при температуре Го п заданной линейной скорости газа-носителя и ) больше, чем щ, будет опережать печь. Разумеется, такой компонент будет двигаться так же, как прп обычной проявительной хроматографии. Если же IVI при температуре будет меньше, а при Г, ах больше, чем ио, то полоса вещества будет двигаться внутри печи. Если полоса продвинется дальше вдоль печи, она попадет в зону более низких температур и скорость ее движения уменьшится. Таким образом, должно установиться стационарное состояние, когда полоса вещества движется ири некоторой соответствующей данному компоненту характеристической температуре прп которой [c.415]

Вторым отличительным свойством этого метода является сужение пиков вследствие наличия градиента температуры. Замыкающий край полосы вещества всегда находится при более высокой температуре, чем передний. Вследствие этого его движение всегда ускоряется, а переднего — тормозится, что приводит к возникновению силы, сжимающей полосу вещества. Этой силе противодействуют имеющиеся и прп изотермической хроматографии факторы, вызывающие размывание полосы,— диффузия и конечная скорость сорбции. Очев1щно, что при достаточной длине колонки шрфина полосы также станет стационарной. [c.415]

Как с теоретической, так и с практической точек зрения в этом методе представляет интерес связь между параметрами опыта (длиной колонки и печи, градиентом температуры, скоростью печи и т. д.) и величиной удерживания в данном варианте характеристической температурой, с одной стороны, и шириной пиков в стационарном состоянии и связанной с нею разделительной способностью — с другой. Интерес представляет также скорость установления стационарного состояния. По этому вопросу имеется множество публикаций, из которых здесь следует упомянуть работы Жуховицкого и Туркельтауба (1954), Жуховицкого, Туркельтауба и Шварцман (1954) и Олайна и де Форда (1963). [c.416]

Жуховицкий, Вагип и Петухов (1955) предложили метод, отличающийся от стационарной хроматермографии тем, что в печи осуществляется обратный градиент температуры, т. е. температура повышается в направлении движения печи. В этом случае процессы, происходящие в колонке, носят припципиально иной характер и стационарное состояние не может установиться. [c.423]

Вторая составляющая 5 2 связана с возникающим в результате нало-жеция градиента температуры VT градиентом электрического поля VE. Последний можно найти из уравнения (Х.98), учтя условия стационарности, (г = 0) и отсутствие перепада давления (АР = 0). При этих условиях и ведутся как раз измерения скоростей течения жидкости в порах под действием VT. Из (Х.98) получим [c.335]

Одним из наиболее важных результатов одновременного воздействия на хроматографическую полосу потока газа-носителя и температурного поля является сжатие полосы, что и приводит к существенному улучшению разделения. Такое сжатие может произойти, если замыкающий край полосы будет двигаться быстрее, чем передние слои. Чтобы это осуществить, требуется наличие движущегося температурного поля с градиентом температуры, возрастающей против направления потока газа-носителя. Если условия действия потока газа-носителя с одновременным действием температурного поля с температурой, возрастающей в направлении, противоположном направлению движения газа, соблюдаются, то мы имеем дело со стационарной хроматермографией. Теория стационарной хроматермо-графии разработана А. А. Жуховицким и И. М. Туркельтаубом [7]. [c.153]

Видно, что в условиях высокого градиента температуры при одной и той же величине колебаний температуры меньше, чем в условиях низкого значения градиента температуры. То есть градиент температуры, как стабилизируюший фактор, способствует уменьшению переменной составляющей скорости выращивания Об этом свидетельствуют также экспериментальные данные о флуктуации температуры в контейнере с расплавом олова в стационарных условиях (рис. 24). Оказалось, что вследствие естественной конвекции нарушаются стабильные температурные условия. Однако при увеличении осевого градиента температуры это нарушение существенно уменьшается, а в условиях относительно высоких значений температурного градиента вовсе исчезает [40]. [c.38]

Теилопроводность представляет собой процесс переноса энергии. Как и другие процессы переноса, теплопроводность имеет релаксационный характер. Действительно, если каким-либо образом изменить температуру в элементе твердого тела, то наличие градиента температуры приведет к появлению теплового потока, который будет существовать до тех пор, пока вследствие переноса энергии из мест с более высокой температурой градиент не окажется равным нулю. Если искусственно поддерживать постоянный градиент температур, то в теле возникнет постоянный во времени (стационарный) тепловой поток. [c.137]

Таким образом, при больших значениях [0о температурная кривая критического режима имеет максимум у горячей поверхности, т. е. подходит к этой поверхности с наклоном, близким нулю. Так как тепловой поток пропорционален градиенту температуры, то отсюда следует, что на пределе поджигания реагирующая среда не получает и не отдает тепло поджигающей поверхности. Этот важный результат впервые получил Зельдович [25] при помощи геометрических соображений, заключающихся в том, что при больших 00 температурная кривая критического режима должна быть огибающей ассимптотой температурных кривых подкритических стационарных режимов. Так же как и в симметричном случае, каждому подкритическому значению б отвечают два стационарных тепловых режима, которые на пределе поджигания сливаются в один критический режим. [c.340]

Когда кинетика сушки материала известна в аппроксима-ционной форме —с1и/(1х К Т)и и можно пренебречь градиентом температуры внутри частиц, а температуру сушильного агента на выходе из псевдоожиженного слоя допустимо принять равной температуре частиц материала, уравнения стационарных балансов по влагосодержанию и энтальпии материала можно записать [61] в следующем безразмерном виде [c.330]