Реальные газы изменение потока

В реальных условиях изменение давления с момента закрытия крана описывается плавной кривой уменьшения давления. Максимальное значение производной dp/dt характеризует поток газа. [c.236]

В первом приближении для моделирования помпажа при слиянии потоков газа условно считается, что в узле сочленения трубопроводов происходит мгновенное изобарическое перемешивание газовых потоков. На реальных КС сливающиеся потоки близки по значениям массового расхода, поэтому температуру в узле сочленения при смешивании будем определять простым осреднением. Также условно считается, что поток газа, перебрасываемый по антипомпажному рециркуляционному газопроводу в узел сочленения магистральных трубопроводов, не оказывает влияния на общее изменение температуры транспортируемого газа в зоне слияния потоков на входе в группу ЦН. Такое допущение является оправданным, т.к. потоки газа по антипомпажному рециркуляционному газопроводу значительно меньше основных транспортных потоков. Также следует отметить, что в начальный момент времени функционирования данного газопровода на участке за антипомпажным клапаном содержится газ с температурой, [c.437]

Физико-гидродинамические методы применимы, в принципе, на всех месторождениях, разрабатываемых при любом искусственном воздействии на пласты. Какой бы рабочий агент (вода, газ пар, воздух, растворы и пр.) ни применялся для вытеснения нефти из пластов, нагнетать его на любой стадии разработки целесообразно циклически или с изменением направления потоков в пласте, так как практически все реальные пласты в той или иной степени неоднородны и стабильное воздействие на них не обеспечивает пол- [c.181]

В процессе дросселирования энтальпия остается постоянной, но такой адиабатический процесс не является изоэнтропическим. В этом процессе энтропия возрастает и он необратим. Физическая сущность необратимости дросселирования заключается в том, что внутренняя энергия газа здесь расходуется не на получение внешней работы, а на преодоление усиленного внутреннего трения при прохождении потока вещества через суженное отверстие. Дросселирование идеального газа не приводит к изменению температуры. Для идеального газа линии постоянных температур и энтальпий (изоэнтальпа и изотерма) совпадают. В реальном газе при дросселировании за счет изменения внутренней энергии совершается работа против внутренних сил взаимодействия молекул О и поэтому наблюдается изменение температуры. При дросселировании идеального газа объемная энергия не изменяется [c.12]

Разработанные ранее на основе теории массообмена методы расчета пенных аппаратов исходят из допущения, что взаимодействие между газом и жидкостью осуществляется в условиях полного перемешивания жидкости и линейного изменения концентрация газа по мере движения его через слой. Действительное движение потока жидкости по длине решетки промышленного аппарата не отвечает условиям полного перемешивания, и движущая сила реального" [c.157]

Протекание химических процессов в реальных условиях часто осложнено наличием таких факторов, как турбулентный характер течения реагирующих потоков и пространственная неоднородность состава реагирующей смеси и полей скоростей и температур. В настоящее время известно, что знание только средних значений таких флюктуирующих величин, как температура и концентрации реагирующих компонент, недостаточно дпя полного описания сложных процессов химического превращения в условиях неизотермичности и турбулентности даже в тех случаях, когда влиянием химической реакции на гидродинамические характеристики системы можно пренебречь [147]. Необходимость учета флюктуаций температуры и концентраций реагентов и их взаимных корреляций обусловлена тем, что средняя скорость элементарного акта химического превращения в условиях неизотермического турбулентного смешения реагирующих компонент не определяется в виде закона Аррениуса при средних значениях этих величин. Кроме того, наличие флюктуаций приводит к существенному изменению коэффициентов переноса, значения которых определяются в этих случаях не только свойствами реагирующих газов, но и свойствами самого течения [86, 97, 127]. [c.178]

Влияние изменения порозности засыпки на распределение газового потока еще более заметно, чем влияние такого же изменения на перепад давления. Для примера можно привести два одинаковых параллельных реактора, которые заполнены на одинаковую высоту, но с различной порозностью (один из них имеет порозность на 20% выше, чем другой). В такой системе отношение газовых потоков пропорционально седьмой степени соотношения порозностей. Реально это означает, Что через один из конверторов проходит 77% газа, поэтому объемная скорость становится равной 154% от заданного значения. Остальные 23% газа проходят через параллельный конвертор с объемной скоростью, составляющей 46% от заданного значения. На практике иногда происходят нарушения распределения газа в засыпке, если весь катализатор засыпается без постоянного разравнивания по всему сечению реактора или если аппаратчики ходили по слою, разравнивая его при загрузке. [c.197]

В заключение надо пояснить одно свойство, которым должно обладать эффективное гидравлическое сопротивление Р. Поскольку оно вводится для того, чтобы связать без нарушения закона сохранения импульса задаваемые, вообще говоря, произвольно возмущения параметров течения слева и справа от а, то фаза Р может не совпасть с фазой возмущения скоростного напора течения перед зоной а. Это не должно смущать читателя, так как и фактическое гидравлическое сопротивление реальной камеры сгорания при нестационарном характере процесса горения вовсе не следует за изменением скоростного напора набегающего потока. Сложный характер течения в области интенсивного сгорания, связанный с периодическим вихреобразованием и с тем, что расположенные в зоне горения устройства (стабилизаторы и т. п.) то целиком, то частично обтекаются холодными и горячими струями газа, нарушают привычную для стационарных течений картину следования сопротивления за скоростным напором набегающего потока. [c.139]

В реальных условиях режим осаждения редко бывает ламинарным. Более того, турбулизации потока в электрофильтрах сильно способствует электрический ветер , возникаюш,ий в результате передачи импульса движуш,ихся ионов газа всей газовой среде и взвешенным в ней дисперсным частицам. В связи с этим обычно принимают время т на основании опыта в пределах 2—10 с, а уравнение (У.18) используют для определения эффективности электрофильтра в случае изменения условий его работы. Расход энергии в электрофильтрах колеблется на практике в пределах [c.225]

Разработан метод кинетического расчета массообменных аппаратов для хемосорбционного разделения газов. Метод основан на использовании теоретического значения ускорения массопередачи за счет протекания химической реакции. Метод учитывает принципиальную особенность хемосорбционных процессов изменение кинетических закономерностей в жидкой фазе, движущей силы процесса, коэффициентов массопередачи, соотношения фазовых сопротивлений по высоте аппарата. Учтена специфика влияния реальной структуры потоков газа и жидкости на эффективность хемосорбционных процессов. По предложенной методике коэффициент извлечения передаваемого компонента, степень насыщения хемосорбента и характер распределения концентраций по высоте аппарата определяются при необратимой хемосорбции в зависимости от следующих безразмерных параметров кинетических, стехиометрического, диффузионного и гидродинамических (числа Боденштейна для жидкой и газовой фазы). В общем виде процесс описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка. [c.224]

В настоящее время имеется большая литература о гидродинамике и теплообмене при наличии химических реакций (например, [1,2]). В подавляющем большинстве этих работ рассматривается вопрос о том, как влияют эндо-или экзотермические реакции на обтекание потоком сравнительно высокотемпературных газов или жидкостей твердого препятствия, теплообмен в пограничном слое, истечение из сопла и т. п. При этом реальные конечные скорости химических реакций обычно не рассматриваются. Имеются и сравнительно немногочисленные работы по кинетике химических реакций прп высоких температурах, но либо в статических условиях, либо в потоке, изменение гидродинамических и температурных параметров которого не рассматривается (например, [3, 4]). В то же время для понимания химических процессов в плазменных струях и управления ими необходимо знать изменение во времени и пространстве концентраций отдельных компонентов с, реакций (при конечных скоростях реакций), скорости V и средней температуры Т струн. Поэтому следует ставить такую задачу, решение которой дало бы зависимости С = ср/(г) (/ = 1,. . . , п), и = Т = /2(0. Для этого требуется система уравнений гидродинамики при наличии химических реакций и решение ее относительно переменных V, Т, с/. [c.12]

Как отмечалось выше, в рассматриваемом приближении газовый поток играет роль переносчика химических процессов, которые, однако, влияют на характер его движения. Изменение гидродинамических факторов плазменной струи под влиянием химических процессов может оказаться существенным, если начальная скорость газа находится в конце допустимого (для рассматриваемого приближения) интервала значений, которые определяются условием (28). При очень малых начальных скоростях плазменной струи [соответствующих пределу выполнения условия (28)] значительное понижение температуры плазменной струи, сопровождаемое значительным понижением скорости струи, может также привести к нарушению этого условия в этом случае заметную роль начнут играть отброшенные нами диссипативные члены. Все это необходимо принимать во внимание при использовании полученных результатов для описания реальных процессов. [c.34]

Гидравлические потери при движении реальных газов по трубопроводам вызываются двумя видами сопротивлений линейными Др ,, проявляющимися на всем пути потока (так называемые потери на трение) местными Ар , возникающими на отдельных участках и обусловленными изменением величины или на-правл1ения скорости потока. Суммарное гидравлическое состояние какого-либо элемента сети [c.242]

Рассмотрим устойчивость и линейность основных параметров хроматографического пика, предполагая, что хроматограмма получена при помощи идеального потокового либо идеального концентрационного детектора. В первом случае сигнал детектора, через который протекает газ-носитель с определенной концентрацией компонента, пропорционален скорости газа-носителя, во втором — не зависит от нее. В гл. 3 отмечалось, что реальные детекторы не бывают ни чисто потоковыми, ни чисто концентрационными. Так, по данным работы [3], при исследовании конкретных конструкций детекторов показано, что сигнал детектора теплопроводности изменялся пропорционально Уи, а потокового — пропорционально Для качественного рассмотрения вопроса при условии малых изменений скорости потока, которые только и будут рассмотрены, такое предположение вполне допустимо. [c.88]

Специалисты фирмы проводят исследования на стенде, имитирующем реальный трубопровод. Моделируют течение потоков ГЖС с изменением направления и наличием застойных зон. В качестве текущих сред используют газ, масло и воду, окрашенную в синий цвет. [c.337]

Расчет фактического изменения концентраций компонентов в потоках с учетом кинетики процесса массопередачи и реальной гидродинамической обстановки в аппарате является чрезвычайно сложной задачей. Поэтому анализируют и рассчитывают процессы абсорбции и ректификации многокомпонентных углеводородных смесей в настоящее время на основе предположения об идеальном, теоретическом контакте между паром (газом) и жидкостью, при котором уходящие после кон- [c.66]

Газодинамические расчеты при проектировании разработки газовых и газоконденсатных месторождений в дальнейшем должны основываться на решении задачи нестационарной фильтрации газа с учетом нарушения линейного закона для реальных пластов неоднородных по мощности и площади трещиноватых коллекторов, фазовых превращений и реальных свойств газа. Кроме того, с учетом изменения гидродинамических и термодинамических характеристик потока выпадения жидкой фазы, изменения состава и реальных свойств газа должны проводиться расчеты работы ствола скважин, газосборных сетей, наземных сооружений. [c.109]

Влияние давления перед соплом рс на эффективность температурного разделения — один из наименее изученных вопросов. Встречающиеся противоречивые утверждения объясняются недостаточно корректным проведением исследования. Практически авторы всех работ по этому вопросу не учитывают отклонения эффективности из-за различия свойств идеальных и реальных газов. Иногда недостаточно корректно учитывают изменение влагосодержания с повышением давления сжатого воздуха и изменение роли теплообмена стенок камеры разделения с окружающей средой. Часто о влиянии давления рс судят по данным экспериментов, в которых одновременно ) с повышением рс увеличивалась степень расширения. К полезной информации по указанному вопросу можно отнести лишь работу [16], где приведены результаты экспериментов, проведенных при постоянной степени расширения и при различных давлениях. Выявлено, что снижение давления охлажденного потока рх сопровождается уменьшением коэффициента температурной эффективности. На рис. 11 приведена зависимость Т1т/Т1тн от рх(т1т и Т1тн — знзчения коэффициента при текущем значении рх и рх = ОЛ МПа). Снижение температурной эффективности автор объясняет увеличением относительных потерь на трение и уменьшением интенсивности взаимодействия вихрей. Закономерности изменения характеристик вихревых аппаратов при повышении рх и e= onst, т. е. при повышении р = грх, не изучены. Логично предполагать увеличение коэффици- [c.28]

Прямоугольный (ступенчатый) каскад. Установка для дистилляции воды рассматривалась выше как идеальный каскад, работающий при постоянной скорости газа, с потоком, непрерывно изменяющимся по мере изменения концентрации дейтерия при этом предполагалось, что число параллельно включенных колонн (или их сечение) так же непрерывно изменяется. В действительности, установка для дистилляции воды, подобная заводу в Моргентауне, будет состоять из некоторого количества колонн (имеющих большое число тарелок), включенных параллельно в первой ступени, меньшего числа параллельно включенных колонн второй ступени (работающей при повышенном содержании дейтерия), еще меньшего числа или меньших колонн в третьей ступени и так далее до последних ступеней, где нужны колонны очень малых диаметров. Таким образом, реальный завод характеризуется постоянством потоков отходов и обогащенной фракции в значительном числе ступеней. Коэн [11] назвал такую установку прямоугольным каскадом и получил для нее общие уравнения. [c.427]

Рассмотрим основы процесса дросселирования воздуха. Дросселирование заключается в снижении давления в потоке газа при пропускании его через устройство, создающее сопротивление. При этом не происходит обмена энергией в виде работы и тепла с окружающей средой. Дросселирование реальных газов обычно сопро-во.чкдается, как установил еще Д. Джоуль, изменением температуры. Это явление получило название эффекта Джоуля—Томсона. [c.21]

При создании охлаждающих устройств в технике широко применяют эффект дросселирования — падение давления в струе газа, протекающего через суживающийся участок канала или иное гидравлическое сопротивление — вентиль, заслонку, тампон и т. п. (рис. 2.14). В месте сужения давления гоадает и за местом сужения давление рг всегда меньше да вления р. Падение да вления р2<Р объясняется рассеянием энергии потока, Которая расходуется на преодоление сопротивления. В термодинамике показано, что при дросселировании идеального газа его температура остается леиз-менной, а для реального газа — изменяется. Это явление изменения температуры газа при дросселировании получило название эффекта Джоуля—Томсона и имеет следующее математическое выражение [c.136]

Выводы о реальных характеристиках работы скважины могут быть сделаны лишь на основе совместного рассмотрения процессов, происходящих в пласте и в подъемнике. Первые представляются индикаторной диаграммой данной скважины либо теоретически изучаются на основе какой-либо фильтрационной модели, с достаточной степенью адекватности описывающей процесс разработки коллектора. Вторые рассматривают на основе гидродинамических уравнений для расчета газлифтного подъемника. Расчет фонтанирующей скважины в принципе не отличается от расчета газлифтного подъемника при давлении, большем давления насыщения, содержание газа в ней будет равно нулю и при этом можно использовать уравнения однофазной трубной гидравлики ниже этого уровня расходное содержание газа в потоке может быть найдено по закону Генри, здесь применимы соотношения газлифта. При работе в режиме фонтанирования возможно как стационарное состояние параметров скважины, так и периодическое их изменение со временем. Рассмотрим нестационарные процессы, связанные с фонтанированием скважин, выведем условия устойчивости. Предлагаемый материал основывается на работах В.М. Ен-това и И.Б. Басовича [2]. [c.195]

Пусть имеется (рис. 1.6) холодная теплообменная поверхность, омываемая горячим потоком жидкости или газа (перпендикулярно плоскости рисунка). Около этой поверхности температура изменяется от 0 на самой поверхности до t на некотором удалении от нее (далее — изменением t можно пренебречь). Область (по нормали к поверхности), в которой наблюдается значимое изменение потенциала (при анализе теплоты — температуры), назьшается пограничным слоем (пленкой), в данном случае — тепловым. Это близкое к реальному представление удобно заменить упрощенным — модельным, согласно которому все изменение температуры от 9 до сосредоточено в достаточно тонком модельном тепловом пограничном слое толщиной 5т, так что за его пределами температура потока / по нормали к поверхности не изменяется. Согласно такому модельному представлению (dtldn) Q= А// Г, где дг г / - 0. Тогда удельный тепловой поток к стенке, соответственно вьфажению (1.10), равен q = ЦМ/Ъ ) = (V5x)Ai. [c.64]

Для исследования роли реальных свойств газов на процесс энергетического разделения проведены испытания вихревой трубы в диапазоне изменения температуры сжатого воздуха от 300 до 93 К. Основные размеры опытного образца Ло=3,5 мм Ь= 2 й = = 0,63 а = 3°. Температура охлажденного потока Гх снижалась при снижении температуры сжатого воздуха. Минимальное значение 7 хт1п 78 К достигнуто при Гс ЮО К, т. е. при начале конденсации сжатого воздуха на входе в сопло. Значение Гхпип близко к температуре кипения азота при давлении рх. Увеличение доли жидкости на входе в сопло сопровождалось повышением температ уры охлажденного потока до значения, соответствующего температуре кипения воздуха. При снижении температуры воздуха на входе в сопло температура нагретого потока снижалась. При появлении жидкой фазы в нагретом потоке температура Гг совпадала с температурой кипения азотно-кис-лородной смеси при концентрации и давлении, соответствующих заме ренным в эксперименте. [c.26]

При испарении пленок керметов методом вспышки скорость осаждения довольно хорошо контролируется скоростью подачи испаряемого вещества. В этом случае можно оценить время, необходимое для осаждения безопасной толщины порядка 100—200 А, и соответственно задержать подачу напряжения на датчик [137]. В схеме, предложенной Штекельмахером с сотрудниками [333], предусмотрено изменение напряжения моста с тем, чтобы мощность, рассеиваемая в датчике, не превосходила 50 мВт. Точность, с которой может быть получено предварительно выбранное поверхностное сопротивление пленки, составляет 1—2%. При этом чувствительность схемы измерения и схемы прекращения процесса на заданной величине, обусловленной либо сопротивлением сравнения, либо двоично-кодированным десятичным ключом, позволяют получить большую точность. Реальные величины оказываются несколько завышенными. Дело в том, что после того, как управляющий сигнал разрывает цепи испарителя, процесс испарения еще продолжается (но с меньшей скоростью) до тех пор, пока испаритель не остынет. Наиболее часто используется конструкция заслонки, позволяющая быстро прерывать поток газа. Однако ей свойственна инерционность, вследствие которой закрытия не происходит в тот же момент, когда поступает сигнал на соленоид. Имея некоторый опыт, можно предвидеть степень превышения и компенсировать это небольшим изменением величины сравнения в селекторе конечной величины. Однако сопротивление свежеосажденных пленок легко подвержено изменениям при последующем охлаждении, экспонировании на воздухе и в процессе отжига. Следовательно, электрический контроль конечной величины поверхностного сопротивления может быть очень хорошо установлен и нет необходимости учитывать относительно малое увеличение вследствие указанной выше инерционности. [c.158]

Специфика измерений высоковакуумными манометрами. Обычно измерения глубины вакуума в области низких давлений проводятся с целью определения плотности потока молекул, падающих на определенную поверхность внутри вакуумной системы. Интересующий нас объект может быть тонкой пленкой, подложкой или каким-либо прибором. Обычно предполагается, что измеряемое манометром давление газа соответствует условиям, одинаковым для всех точек данной вакуумной камеры. Это предположение, однако, является всего лишь аппроксимацией, поскольку в области очень низких давлений поведение газа определяется в основном взаимодействием молекул газа со стенками камеры, а не между собой. Следовательно, распределения самих частиц и их скоростей не являются однородными и отличаются от максвелловских. Для ионизационных манометров характерен еще ряд ограничений в измерении давления газа и большая часть источников ограничений не может быть устранена. Для уменьшения величины этих эффектов и оценки точности измерения в области малых давлений необходимо разобраться в механизмах, ответственных за эти эффекты. Проблема неоднородности распределения газа в вакуумных системах рассматривалась Муром [357]. Он перечислил причины, которые могут приводить к изменению плотности газа. Причиной могут быть насосы, действующие как ловушки и как источники направленного распространения газовых частиц. Эффект может быть связан с неупругим отражением падающих на стенку молекул, с поверхностной миграцией адсорбированных газов, вариацией скоростей адсорбции и десорбции на определенных участках внутренних стенок. Изменение плотности газа может быть вызвано разницей в температурах элементов системы. Хотя попытки описать аналитически реальное распределение газа и были сделаны, однако они были выполнены для систем с простейшей геометрией. Экспериментальные исследования в этом направлении были проведены Холлэндом, который рассматривал общее давление газа как сумму максвелловской и направленной составляющих [358]. Он закрепил ионизационную манометрическую лампу так, что ее впускная трубка могла поворачиваться, и наблюдал значительную разницу в давлении при различных ориентациях, измерительной лампы. Поскольку все источники неравномерного распределения давления газа устранить невозможно, при установке ионизационной лампы в вакуумную систему необходимо принимать во внимание хотя бы наиболее важные из них. Если манометрический датчик обращен в сторону насоса, криогенной панели или активно обезгаживаемой поверхности, такой, например, как нагреваемый элемент, то он, по-видимому, будет показывать давление, соответствующее либо более низкой, либо более высокой плотности частиц по сравнению с атмосферой, окружающей подложку. Для получения более близкого к реальному значения давления необходимо соединительную трубку манометрического датчика направить в обратную сторону или вбок таким образом, чтобы эффекты направленности потоков были близки к тем, которые имеют место у подложки. Опасность неправильного показания давления больше в системах с мощными насосами из-за высоких скоростей десорбции. В этих условиях можно ожидать преобладания направленной составляющей давления, которое вряд ли будет правильно измерено с помощью манометра. [c.330]

Катарометр является детектором, чувствительным к изменению концентрации проходящих через него газов. Механизм теплопе-реноса в ячейке этого детектора довольно сложен и слагается из переноса тепла нити катарометра газовым потоком к стенке ячейки, а также из естественной и принудительной конвекции, излучения и теплопередачи через металлические контакты. При использовании гелия или водорода в качестве газа-носителя можно пренебречь всеми из перечисленных путей отвода тепла, кроме переноса его газом к стенке ячейки. Сделав это допущение, можно считать, что сигнал детектора пропорционален концентрации определяемого компонента в газе-носителе. При этом сигнал детектора лишь незначительно зависит от скорости потока, по крайней мере в области реально применяемых ско- [c.27]

Межкомпонентный теплообмен в больпгинстве работ [13, 21 — 24] рассчитывался по зависимостям, полученным для одиночных неподвижных частиц в изотермических потоках при малых температурных напорах. Не учитывалось влияние турбулизации пограничного слоя при движении частиц и их концентрации на межкомпонентный теплообмен, а также наличие больших температурных градиентов на изменение теплофизических свойств газа в пограничном слое. В реальных плазменных технологических процессах эти факторы могут оказать суш ественное влияние на величину межкомпонентного теплообмена и вместе с тем на показатель эффективности процесса. [c.39]