Конденсация, ядра

В быстротечных процессах с большими отрицательными градиентами давлений новые центры конденсации (ядра) появляются не только за счет присоединения каплями молекул и увеличения их диаметра до критического, но и благодаря уменьшению критического размера капли в процессе адиабатического расширения. Таким образом, общее число центров конденсации складывается как из капелек, которые в процессе гетерофазных флуктуаций перешагнули через критический диаметр, так и за счет капелек существующего распределения благодаря уменьшению величины критического размера. [c.35]

Капиллярность 64 Карман, вихрь— 210 Квази-континуум 17, 51 Кинетическое давление 109 Конвективная производная 87 Конденсация, ядра — 41 Континуум, возможность считать жидкости и газы за континуумы 13 Контрольная поверхность 2и6 Конформное отображение 149 Коши-Риман. диференциальные уравнения--140 [c.222]

Примеси различных газов в паре заметно уменьшают теплоотдачу при конденсации. Снижение теплоотдачи происходит потому, что пар конденсируется, а газ или воздух остается на холодной стенке в виде слоя, через который молекулы пара проникают из ядра потока лишь путем диффузии, тем самым увеличивая в значительной степени термическое сопротивление пленки. Так, наличие в паре 1 % воздуха уменьшает коэффициент теплоотдачи прн конденсации на 60% (для движущегося пара влияние воздуха меньше). [c.455]

Пусть основная масса жидкости имеет температуру Т< Т", в то время как Тст>Т". На некотором расстоянии й от поверхности нагрева возникает изотермическая поверхность с 7=7". В области 0<г/<б жидкость перегрета выше температуры насыщения, и в этом слое идет процесс парообразования. В области у>б 7 <7" и идет процесс конденсации пара, образовавшегося в кипящем граничном слое. При больших недогревах зона конденсации может быть сосредоточена в очень узкой полосе так, что возникающие на поверхности нагрева паровые пузыри не достигают отрывного диаметра и дышат , все время находясь нЯ стенке. В этой ситуации возникшая паровая пленка не генерирует на своей поверхности паровые пузыри. Очевидно, что для возникновения паровой пленки в жидкости, ядро которой недо-грето до температуры насыщения, необходим тепловой поток, больший, чем для возникновения кризиса кипения в жидкости насыщенной.. [c.203]

В процессе сжигания топлива выделяется большое количество других газообразных загрязнителей-окислов серы и окислов азота. Этим соединениям принадлежит чрезвычайно важная роль в образовании фотохимического смога, однако они не влияют в сколько-нибудь заметной степени на глобальный тепловой баланс. Правда, есть одно исключение. В присутствии водяного пара из окислов серы легко образуется серная кислота, отличающаяся большой гигроскопичностью. В результате частицы серусодержащих веществ становятся ядрами конденсации при образовании дождевых капель, поэтому дожди часто бывают кислотными. Окислы азота легко образуют радикалы аммония в атмосфере и во многих отношениях ведут себя наподобие серусодержащих молекул. Установлено, что дождевые капли часто содержат сернокислый аммоний. Большинство упомянутых процессов происходит в тропосфере время пребывания этих соединений в воздухе исключительно мало — максимум 10 сут. Фоновая концентрация соединений серы и азота в окружающей среде составляет несколько частей на миллиард. Следовательно, несмотря даже на то, что огромные количества этих соединений выбрасываются в атмосферу из техногенных и естественных источников (табл. 12.3, 12.4), они не оказывают [c.304]

Синергетическое действие возникает либо при поглощении сульфатов поверхностью частицы, либо когда сама частица представляет собой жидкий сульфат. Многие взвешенные частицы — просто капли, хотя принято отождествлять частицу с твердым телом. Сульфаты, образовавшиеся при растворении SO2 в атмосферной влаге, становятся активными ядрами конденсации и содействуют образованию туманов и водяных капель. Длинный, отчетливо видимый белый факел, выходящий из [c.321]

Следующим важным фактором, влияющим на атмосферную диффузию, является свойство загрязнения. Если выбросы содержат крупные частицы аэрозолей, то под действием силы тяжести они осаждаются вблизи источника выбросов. Вещества, способные адсорбироваться на мелких частицах аэрозолей, с одной стороны, легче подвергаются химическим превращениям, а с другой — могут способствовать коагуляции или служить ядрами конденсации с более быстрым стоком их из атмосферы. [c.19]

Конденсация паров металла из парогазовой смеси может осложняться туманообразованием [46]. Из-за резкой зависимости давления насыщения от температуры пар при охлаждении парогазовой смеси может стать пересыщенным. В этом случае наблюдается объемная конденсация паров (туманообразование). Туманообразование может начаться как в парогазовом потоке при понижении его температуры (рис. 10.10), так и в пограничном слое у охлаждаемой поверхности (рис. 10.11). В связи с тем, что в производственных процессах газы содержат достаточное число взвешенных частиц, которые могут служить ядрами конденсации, начало зоны туманообразования определяется пересечением кривой парциального давления пара р и кривой давления насыщения ps, отвечающей температуре парогазовой смеси Т. [c.241]

На внутренней границе турбулентного пограничного слоя температура близка к температуре торможения (числа Прандтля для перегретого и насыщенного пара мало отличаются от единицы). В средних по толщине участках пограничного слоя температура пара ниже температуры торможения, а скорости движения и, следовательно, скорости расширения несколько более низкие, чем в ядре потока. Особенно важным является высокий уровень пристенной гидродинамической турбулентности, способствующий интенсификации фазовых переходов [57]. Напомним, что максимальные локальные значения пульсаций скорости, обусловленных пристенной турбулентностью, достигаются вблизи границы вязкогО подслоя. Однако и на значительных расстояниях от стенки в пограничном слое интенсивность турбулентности значительна и, несомненно, оказывает влияние на возникновение и развитие конденсационного процесса. В таких условиях возможна конденсация в пограничном слое при минимальном переохлаждении, и не исключено, что именно здесь впервые появляются зародыши жидкой фазы, являющиеся центрами последующей конденсации. [c.81]

В области перегретого пара влияние нестационарности приводит к появлению дополнительных потерь кинетической энергии как в ядре течения, так и в пограничном слое. В потоках конденсирующегося и влажного пара периодическая нестационарность дополнительно оказывает влияние на переохлаждение, конденсацию и дисперсность жидкой фазы, а следовательно, и на дополнительные потери энергии от влажности. [c.188]

Как показывает опыт эксплуатации турбин, наиболее распространенными являются поломки лопаток в зоне перехода среды через линию насыщения. Это объясняется несколькими факторами (см. гл. 3). Во-первых, содержащиеся в паре примеси могут служить ядрами конденсации, вызывая более раннюю конденсацию пара на мелких каплях с высокой концентрацией загрязнений. При этом, если в осадок выпадают гигроскопические примеси, такие, как гидрооксид натрия, они начинают поглощать влагу задолго до линии насыщения, превращаясь в капли концентрированного раствора. Во-вторых, ниже линии насыщения в отдельных местах проточной части турбины может происходить выпаривание и высушивание высококонцентрированных коррозионно-активных тонких пленок и капель. В частности, такими местами могут служить корневые сечения рабочих лопаток, в зоне которых из-за высоких местных концевых потерь кинетической энергии пар по параметрам торможения может оказаться перегретым. Тогда мелкие капли влаги, образовавшиеся за сопловым аппаратом или предыдущей ступенью, попадая на поверхность рабочей лопатки, будут испаряться, образовывая отложения коррозионно-активных веществ. В этом случае при низком содержании вредных примесей в паре [c.285]

Во второй и третьей зонах теплоотдачи О х х, поэтому возникающий при конденсации пара радиальный перенос массы из ядра потока к стенке способствует росту потерь давления. С учетом этого обстоятельства в [701 получено следующее выражение для расчета потерь давления на трение в зоне конденсации [c.152]

Параметры переохлажденного пара. Состояние пара можно приближенно определять путем экстраполяции свойств перегретого пара на метастабильную область. Однако следует иметь в виду, что структура переохлажденного пара в принципе отлична от структуры перегретого. В процессе переохлаждения в паре непрерывно образуются сгустки молекул, которые затем в определенных условиях перерастают в ядра конденсации. Только после этого начинается процесс конденсации. Наличие в паре большого числа сгустков молекул не может не отразиться на свойствах пара. Поэтому при большой величине переохлаждения его теплоемкость в принципе должна отличаться от теплоемкости перегретого пара. [c.24]

Процесс перехода паровой фазы в жидкую тесно связан с образованием поверхностей конденсации. Такими поверхностями являются прежде всего ядра конденсации. Последними могут быть скопления молекул (зародыши), образующиеся в результате столкновений молекул пара при их хаотическом движении, а также капельки и посторонние частицы, находящиеся в потоке пара. [c.108]

Гидродинамические эффекты дисперсно-пленочного течения. Газожидкостный поток в дисперсно-кольцевом режиме характеризуется совместным движением двух фаз в виде трех составляющих смеси —газа (пара), жид] ости в виде капель в ядре потока и жидкости в виде пленки, каждая из которых может иметь свою среднюю скорость и темпе эатуру. При этом между ядром потока и пленкой, между жидкостью и паром может происходить массообмен за счет испарения и конденсации, а также за [c.176]

Однако в интервале i T>i i>i ядро потока недогре-то до кипения, но в пристенном слое жидкость кипит и паровые пузыри могут проникать даже в ядро течения, если скорость их конденсации в те или иные моменты времени меньше скорости парообразования. Именно эта область, переходная от зоны однофазного прогрева среды к зоне развитого кипения, является неустойчивой и может генерировать пульсации течения по всему тракту. [c.176]

Важно отметить, что зона конденсации уходит далеко в область положительных энтальпий потока, в данном случае до J 0,3, причем скорость конденсации, естественно, в конце этой зоны меняется очень медленно. Соответственно и температура воды в ядре потока приближается к температуре насыщения ассимптотиче-ски и о сечении, в котором начинается развитое кипение, можно говорить только условно. [c.183]

При прочих равных условиях с возрастанием А нед в процессе массообмена между переохлажденным ядром потока и перегретым слоем к стенке проникает все более холодная жидкость, в связи с чем уменьшается толщина пристенного перегретого слоя бпер и соответственно скорость испарения. Скорость конденсации при этом увеличивается как вследствие роста градиента температуры у повер.хности пузыря за пределами перегретого слоя, так и вследствие уменьшения величины бпер- [c.254]

При больших значениях Лг пед образующиеся на стенке паровые пузыри разрушаются еще до отрыва от теплоотдающей поверхности. В этих условиях толщины перегретого бпер и двухфазного бдв слоев очень малы. При прочих равных условиях толщина перегретого (и соответственно двухфазного) слоя уменьшается с ростом скорости, так как увеличение турбулентности потока приводит к интенсификации массообмена между переохлажденным ядром потока и перегретым слоем, а также к более глубокому проникновению переохлажденной жидкости к стенке. При больших недогре-вах ядра потока паровые пузыри, не отрываясь от стенки, скользят вдоль ее Поверхности до момента разрушения, т. е. до полной конденсации. Скорость их скольжения составляет примерно 0,8—0,85 от средней скорости жидкости. [c.255]

По мере прогрева основной массы жидкости скорость конденсации уменьшается и паровые пузыри вырастают до размеров, при которых становится возможным их отрыв от стенки. В этом случае конденсация пузырей происходит в переохлажденном ядре. потока и чем меньше недогрев, тем больше становится толщина двухфазного пристенного слоя. При некотором значений А нед паровые пузыри движутся в переохлажденном ядре потока по всему-сечению канала. Об этом свидетельствуют непосредственные измерения среднего истинного объемного ларосодержання ср в потоке недогретой жидкости, а также измерения интенсивности теплообмена и гидродинамического сопротивления. Высокие значения ф при л <0 (см. рис. 1.9) е могли бы устанавливаться в потоке, если бы область двухфазного течения ограничивалась тонким пристенным слоем. [c.255]

Многим хорошо знакома картина приближаясь к крупному городу в автомобиле либо на самолете, прежде всего замечаешь пелену серой мглы на горизонте. По мере приближения к городу начинает казаться, что он весь словно покрыт завесой пыли. Эта шапка дыма , иногда называемая пылевым куполом , типична для большинства современных крупных городов (рис. 13.2). Перед нами—совместный эффект острова теплоты , выбросов загрязнителей и изменения поля скоростн ветра под влиянием городской застройки. Пылевой купол появляется в понедельник утром, когда автомашины и промышленные предприятия начинают выделять теплоту и загрязняющие вещества в атмосферу. С наступлением вечера твердые частицы, взвешенные в воздухе, охлаждаются за счет теплового излучения быстрее, чем окружающий воздух, особенно частицы, находящиеся в верхней зоне купола. Эти частицы служат ядрами конденсации для тумана. Образующийся над городом туман препятствует его дальнейшему радиационному выхолаживанию. Слой, тумана также мешает твердым частицам перемещаться за счет конвекции вверх и наружу, за пределы купола. Влияние городской застройки на местный ветровой режим тоже отражается на распределении частиц. Во вторник утром слой дымного тумана еще держится он-то и служит эффективной ловушкой для очередной порции загрязнителей, которые поступают в атмосферу за день. Этот процесс будет продолжаться, пока сильный ветер или проливной дождь не удалят из атмосферы накопившуюся пыль, либо в конце недели, когда ритм городской жизни несколько ослабевает, пылевой купол не будет развеян благодаря естественной циркуляции воздуха. [c.312]

Аэрозоли возникают в результате диспергирования твердых тел и жидкостей (пыль, туман) конденсации частиц при горении топлив коагуляции малых частиц в атмосфере в более крупные гомогенного или гетерогенного образования ядер конденсации в условиях пересыщения реакций, происходящих на поверхности твердых частиц и приводящих к их росту реакций в капле воды (растворение SO2 и последующее окисление) разрушения крупны частиц и образования большого количества мелких частиц (например, испарение капелек в облаке приводит к увеличению общего числа частиц, способных стать ядрами конденсации). Большинство рассмотренных выше химических превращений оксидов серы, азота, галоидсодержащих соединений происходит на поверхности твердых частиц или капелек атмосферной влаги. Так, сульфат аммония, являясь одним из распространенных компонентов атмосферных аэрозолей, возникает при взаимодействии аммиака с ядрами серной кислоты, образующейся по реакциям (1-3). [c.17]

Нам неизвестны результаты непосредственного экспериментального изучения явлений срыва при конденсации N2O4 в трубе. Косвенно по снижению температуры перегретого водяного пара при дополнительном распыливании конденсата И. Г. Шекриладзе [6.13] определил, что явления уноса конденсата практически отсутствуют даже при скоростях пара до 100 м/сек. Данные результаты трудно объяснимы физически, учитывая изменение профиля скорости пара при конденсации с уменьшением толщины вязкого подслоя и более ранним выходом гребней волн в турбулентное ядро по сравнению с адиабатным кольцевым течением. [c.149]

ИДН0, что выпадение столь малого количества влаги не может заметно сказаться на параметрах течения. Следовательно, как отмечалось и ранее, результаты расчетов показывают, что извне привнесенные ядра конденсации играют исчезающе малую роль в образовании жидкой фазы. Поэтому можно считать, что в быстродвижущихся потоках практически вся конденсация происходит на поверхности собственных устойчивых зародышей, количество которых весьма велико. [c.143]

В предшествующем параграфе было показано, что ядрами конденсации в быстродвижущемся потоке служат главным образом собственные зародыши флуктуацион-ного происхождения доля конденсата, выпадающего на поверхностях извне привнесенных взвесей, практически не ощутима. В таком случае для определения количества центров конденсации, возникающих за единицу времени в единице парового объема, можно применить формулу (4-15 ) или (4-15"). Сочетание формулы скорости образования зародышей критического размера с выражениями, описывающими закономерности их роста, позволяет получить недостающее уравнение, связывающее изменение расхода конденсата dmJdx с параметрами потока. [c.147]

Возможность распространения волн, генерируемых за сопловой решеткой, внутрь канала при сверхзвуковых скоростях объясняется двумя факторами 1) проникновением возмущений через дозвуковую область пограничного слоя, дестабилизированного и утолщенного под воздействием перемещающихся скачков, в косом срезе (М)<1,1) или в расширяющемся канале сверхзвуковой решетки 2) образованием перемежающихся дозвуковых областей в ядре потока под влиянием нестационарных скачков конденсации. Вместе с тем не исключен и более сложный механизм проникнове- [c.191]

Снижение 6, б и б в зоне l,0< soизменениями структуры турбулентности. Приведенные выше характеристики пограничного слоя получены при высокой степени турбулентности перед соплом ( ио 5%) и мелких каплях диаметром к=0,15-=-0,25 мкм (при ГгЕО<1,015 или г/о<1,5%). Следовательно, результаты обсуждаемых опытов должны быть также рассмотрены под углом зрения взаимодействия гидродинамической и конденсационной турбулентности. Выще отмечалось [38], что в кон-фузорных потоках однофазной среды имеет место частичное или полное вырождение турбулентности как в пограничных слоях, так и в ядре потока. Если пар перед соплом слабо перегретый или сухой насыщенный, то вблизи выходного среза сопла интенсивность пульсаций возрастает и достигает максимальных значений при Aso 0,98. Это означает, что генерируемая флуктуационным механизмом конденсации высокая турбулентность при данных числах Mi=0,65 и Rei = 2,34-10 подавляет механизм вырождения гидродинамической турбулентности, обусловленный воздействием отрицательных градиентов давления на пограничный слой и ядро потока. [c.203]

Целесообразно угрубить помол угля, так как коксовые частицы в продуктах горения своими абразивными свойствами обеспечивают очистку хвостовых поверхностей нагрева от наносов и этим удлиняют экплуатационную кампанию котла. Возможно, что частицы недожога являются ядрами для конденсации части золы, подвергшейся сублимации таким образом, коксик нарушает однородность золовых наносов в газоходах и этим снижает их плотность. [c.113]

На дополнительных поверхностях в газоходах мотлов с ж идким шлакоудалением образуются весьма устойчивые наносы, обычно состоящие из микроскопических частиц уноса (<10 Mh). Эти наносы согласно опытным данным не образуются, если содержание горючих в золе уноса, покидающего толку, превышает 10%. Недожог, который состоит из твердых частиц кокса, сбивает наносы с трубки. Можно предположить, что частицы кокса являются ядрами конденсации сублимированных частей золы. Содержание частиц коксика в наносах на трубках нарушает их однородность и тем уменьшает их устойчивость. [c.115]

Для начала конденсации в турбине еще. недостаточно того, чтобы при расширении пара в межлопаточных каналах была достигнута линия насыщения, соответствующая плоской границе раздела паровой и жидкой фаз, так как соответствующая этой линии равновесная конденсация возможна только в присутствии жидкой фазы. Конденсация при течении пара в турбине происходит на зар Одышевых ядрах конденсации, если их размер превышает критический. Этими ядрами в условиях течения хорошо очищенного пара в турбине, когда присутствие посторонних частиц почти исключено, служат скопления молекул, самопроиаволыно образовавшиеся при их хаотическом тепловом движении. Такие скопления молекул всегда существуют не [c.5]

Гораздо большее техническое значение рассматриваемое направление синтеза ионитов имеет в том случае, когда в качестве исходных практически нерастворимых в воде веществ используют искусственно полученные (методом сополимеризации) смолы, содержащие в своем составе бензольные ядра. Последние допускают возможность замещения в них атомов водорода различными функциональными группами (например, ЗОзН,— N1 2),— что и открывает путь к синтезу ионитов. Сам бензол не проявляет сколько-нибудь заметной тенденции к реакциям конденсации и полимеризации, и поэтому в качестве исходных продуктов применяют такие производные бензола, которые содержат в боковых цепях группы, вступающие в эти реакции. Особое значение для этих целей приобрел углеводород, называемый стиролом [c.179]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...