Конвекционные токи

Как известно, в атмосфере существуют конвекционные токи, непрерывно перемещающие воздух из верхних слоев в нижние, а из нижних в верхние. Когда воздух поднимается в верхние слои с более низким давлением, он адиабатически расширяется (ибо является плохим проводником теплоты) и его температура понижается. Считая воздух идеальным газом, вычислить высотный градиент температуры в атмосфере. [c.43]

Для этого тока иногда используется менее удачный термин — СИНОНИМ конвекционный ток . [c.116]

Всякий термодинамический процесс может возникнуть только при нарушении механического или термического равновесия, т. е. при сжатии или расширении газа (давление среды больше или меньше давления газа), при нагреве или охлаждении газа (температура среды больше или меньше температуры газа). Чем сильнее нарушается равновесие, тем быстрее в общем случае проходит процесс и тем более резко будет нарушаться состояние покоя газа в газе возникают конвекционные токи, вызываемые разностью температур в массе газа, и вихревые движения, вызываемые разностью давлений. Для газа, находящегося в таком неустойчивом состоянии, уравнение состояния не может быть применено до тех пор, пока газ не придет в состояние равновесия. Для того чтобы во время этих изменений уравнение состояния было бы справедливо, необходимо, чтобы газ во всей своей массе имел одинаковые давления и температуры, а для этого необходимо, чтобы изменения его состояния происходили очень медленно, вернее, даже бесконечно медленно. Бесконечно медленные изменения состояния газа возможны только при условии наличия бесконечно малых разностей давлений и температур газа и окружающей среды. Процессы, происходящие при бесконечно малых разностях давлений и температур, называются равновесными процессами, а так как они протекают бесконечно медленно, то их называют иногда квазистатическими (дословный перевод с латинского почти равновесными). [c.48]

На больших глубинах скорость коррозии ниже, чем в поверхностных слоях (рис. 6). Средние скорости коррозии углеродистой стали уменьшаются с глубиной погружения, а степень местных поражений повышается. Рост глубины каверн связан с неравномерностью обрастания поверхности металла живой и неживой органикой и образованием пар дифференциальной аэрации из-за неодинакового притока кислорода к отдельным участкам поверхности. Низкие скорости коррозии могут быть объяснены низкой температурой и малой скоростью перемещения слоев воды, что уменьшает приток кислорода вследствие диффузии и конвекционных токов. [c.19]

Если температура нижней стенки больше, чем температура верхней, то при определенных условиях в щели возникают конвекционные токи. Горячие частицы жидкости, имеющие меньшую плотность, стре- [c.239]

Причина искривления графика может быть различная наличие конвекционных токов в воздушных включениях, выделение скрытых теплот, вибрации и т. д. Беспорядочное расположение точек часто [c.241]

Рис. 2. Распределение продольного электрического полл замедленной волны Е , конвекционного тока / и его основной гармоники при усилении сигнала в ЛЕВ типа О х — центр сгущения электронов.

Температура самовоспламенения является показателем, весьма чувствительным к условиям испытания. Даже при использовании испытательных приборов одного образца получаемые данные имеют приближенное значение и могут сравниваться только между собой. На результаты испытания оказывают влияние характер нагреваемой поверхности (форма, чистота поверхности и ее обработка, теплопроводность и т. д.), количество падающей на нее жидкости (крупные или мелкие капли, туман) и характер вентиляции (ветер, конвекционные токи воздуха, движение воздуха или закрытый объем). [c.139]

Неравномерность работы отстойника, вызванная конвекционными токами воды [c.82]

Стационарные котлы могут работать без механических мешалок, так как перемешивание материала в них происходит за счет конвекционных токов и в результате подачи инертного газа Стационарные котлы всегда снабжены крышками, и их содержимое всегда находится в атмосфере углекислого газа, азота [c.228]

Твердая частичка в жидкости должна заряжаться как конвекционными токами, возникающими под действием поля, так и посредством диффузии. Это должно происходить даже тогда, когда диэлектрическая постоянная частички Ер меньше диэлектрической постоянной е окружающей жидкости. Формально [2] сферическое тело с диэлектрической постоянной ео должно подвергаться воздействию силы поля, намного превосходящей силу Ее, определяемую из уравнения (11). Эта сила поля имеет направление к стенкам. [c.433]

Естественная конвекция. Когда нагретое твердое тело окружено жидкостью, то более нагретые части жидкости, находящиеся поблизости от тела, стремятся подняться вверх и таким образом устанавливаются сети конвекционных токов. Такой процесс называется естественной конвекцией. Экспериментально установлено, что в данном случае количество тепла, теряемое твердым телом (с единицы площади в единицу времени), пропорционально разности температур v — Vo между телом и [c.29]

Повышение температуры среды резко увеличивает скорость многих коррозионных процессов вследствие ускорения анодного и катодного процессов, усиления конвекционных токов и диффузии (характер такого увеличения иллюстрируется фиг. 9). Но с повышением температуры уменьшается растворимость кислорода воздуха, вследствие чего скорость коррозии может уменьшиться, как это видно из фиг. 9 [c.21]

В случае отсутствия в среде конвекционных токов в уравнении (1.45) третье слагаемое в правой части исчезает. [c.23]

Отмечено, что на электрическую прочность жидкостей при криогенной температуре оказывают влияние следующие факторы наличие теплопритока или переохлаждения, наличие примесей, размеры, форма и материал электродов, конвекционные токи, возможность объединения пузырьков, электрострикция в кипящей жидкости, форма приложенного напряжения, давление, расстояние между электродами. [c.334]

Наряду с разделением компонентов, происходящим в горизонтальном направлении, у стенок сосуда возникнут так называемые конвекционные токи (рис. 52, б) нагретый возле горячей стенки газ становится более легким и поднимается вверх (сплошная стрелка), а газ, охлажденный у холодной стенки, наоборот, опускается вниз (пунктирная стрелка). Конвекция в очень сильной степени увеличивает эффективность разделения, в чем легко убедиться, рассмотрев модель процесса. [c.102]

Другое нежелательное явление — паразитические конвекционные токи. Они образуются вследствие неровностей стенок сосуда, а также вследствие неравномерности их нагревания и охлаждения, поскольку на практике очень трудно добиться идеальных условий проведения опыта. Паразитические токи частично вновь перемешивают уже разделенные изотопы. [c.103]

Следует также помнить, что скорость конвекционных токов не может быть слишком велика, так как при сильной конвекции разделение в горизонтальном направлении идет вяло и недостаточно эффективно. [c.103]

При проведении ускоренных испытаний, а также лабораторных исследований необходимо учитывать, что коррозионный процесс зависит от большого числа факторов, нередко не поддающихся точному учету. Материал образцов обычно бывает неоднородным и по своей реакционной способности они слишком отличаются друг от друга. Состояние защитных пленок также зависит от структуры металла и качества обработки поверхности, которую трудно в каждом отдельном случае воспроизвести. Часто не удается воспроизвести и условия, зависящие от коррозионной среды (конвекционные токи, изменения в концентрации электролита, температурные перепады в камерах по высоте и т. п.). Поэтому при испытаниях необходимо по возможности повышать точность эксперимента и увеличивать количество образцов, испытываемых параллельно. Для оценки точности эксперимента необходимо определять вероятную ошибку опыта. [c.117]

При кристаллизации из жидкого состояния для скорости течения процесса и для формы образующихся кристаллов первостепенное значение приобретают такие факторы, как скорость и направление отвода тепла, наличие иерастворившихся частиц, наличие конвекционных токов жидкости и т. д. [c.50]

При КеЖбкр режим движения является турбулентным, при Reкритического числа Рейнольдса зависит от условий входа з трубу, шероховатости ее стенок, отсутствия или наличия пеэвоначальных возмущений в жидкости, конвекционных токов и до. [c.149]

Экспериментально Рейнольдс установил, что критическая скорость прямо пропорциональна кинематической вязкости жидкости V и обратно пропорциональна диаметру трубы й, т, е, Окр= = fev/d. Безразмерный коэффициент пропорциональности к одинаков для всех жидкостей и для любых диаметров труб. Эта безразмерная величина называется критическим числом Рейнольдса и обозначается Reкp=i кpd/v. Критическое число Рейнольдса зависит от шероховатости стенок русла, наличия или отсутствия первоначальных возмущений в жидкости, конвекционных токов, условий входа жидкости в русло и др. Для круглых труб постоянного диаметра Кекр=2300, а для трубопроводов, лотков и каналов некруглого сечения Кекр = 575. [c.41]

Дислокации могут возникать во время кристаллизации из-за ра.эных случайностей роста кристаллов. Эти случайности приводят к образованию мозаичной структуры — кристалл состоит из взаимно разориентированных субзерен (блоков). Одна из возможных причин образования субзерен — изгиб очень нежных ветвей денд-ритов из-за конвекционных токов, градиента температур и действия других факторов. Когда слегка разориентированные ветви дендри-тов срастаются, на границе между ними возникают дислокации. Поверхность срастания представляет собой стенку из краевых дислокаций. [c.104]

Основным элементом экспериментальной установки является измерительный участок (рис. 4.2). Он состоит из металлической цилиндрической трубы, на которую помещается слой постоянной толщины из исследуемого материала (эбонит). Внутренний и наружный диаметры слоя составляют соответственно 30 и 54 мм, а длина равна 900 мм. Внутри трубы помещается электрический нагреватель, имеющий равномерное размещение витко по длине, что обеспечивает постоянную плотность теплового потока. Нагреватель плотно прилегает к внутренней поверхности трубы, чтобы исключить конвекционные токи воздуха, искажающие температурное поле. Равномерность температурного поля по длине обеспечивается выбором длины трубы значительно больше диаметра l/d> 5). Кроме того, предусматривается тепловая защита торцевых поверхностей [c.131]

На фиг. 277 дана классификация печей по способу подвода тепла [1]. В печах с подводом тепла к металлу сверху разность между температурами зеркала металла и у подины зависит от теплопроводности металла, толщины его слоя, интенсивности отвода тепла через подину. При небольшой глубине ванны достигаются равномерный и достаточный нагрев металла и хорошее очищение его от примесей. В плавильных устройствах с подогревом снизу благодаря использованию конвекционных токов обеспечиваются весьма равномерный нагрев металла и очищение его от посторонних примесей. В печах, где тёпло подводится со всех сторон, передача тепла происходит не только за счёт теплопроводности металлов и конвекционных токов, но и вследствие искусственного перемешивания ванны. В результате достигается равномерное распределение температур, но в то же время затрудняется отделение посторонних включений при плавке. Этому препятствует перемешивание металла со шлаком во время вращения и качания печи. [c.144]

Испарение топлива в карбюраторе. При больших скоростях турбулентно движущегося потока горючей смеси по всасывающему трубопроводу скорость испарения будет зависеть от конвекционных токов и количества вихрей. Процесс испарения в карбюраторе и трубах начинается с капель топлива, взвешенных в воздухе. Но одновременно с этим значительная часть капель оседает на стенках трубопровода, образуя плёнку движущегося жидкого топлива. Скорость движения последней по полированному трубопроводу (по опытам А. С. Ирисова и В. Фомина) в 50 раз меньше скорости воздушного потока. В перечисленных условиях с увеличением скорости отвода образовавшихся паров от жидкости испарение будет увеличиваться. Вследствие этого испарение топлива будет зависеть от скорости движущегося воздуха. Согласно опытам А. С. Ирисова процент испарившегося топлива увеличивается с увеличением скорости воздуш ного потока и температуры (ап. табл. 5 и 6> [c.224]

Точные размеры частиц взвесей в щелочных металлах не известны. По данным работы [2], D 10 мкм. Скорость оседания таких частиц окиси натрия при температуре 150° С у=1,34х Х10 м1сек. Таким образом, в баке с высотой уровня жидкого металла 1 м продолжительность отстаивания составит около 2 ч. Это время нужно увеличить по меньшей мере в 2 раза, поскольку форма частиц отличается от сферической и скорость оседания меньше. На процесс отстаивания существенное влия-ни оказывает температурный режим в баке-отстойнике. Если обогрев организован в нижней части бака, то возникают конвекционные токи, которые могут замедлить процесс осажде- [c.131]

В качестве термостатированной воздушной среды мы применяем камеру спокойного воздуха", изображенную на рис 57. Таким образом, калориметр охлаждается в условиях естественной конвекции. Камера цилимдрической формы. Размеры ее достаточно велики (диа" метр 70 см и высота яй90 см), а стенки ее обладают значительной теплоемкостью, что обеспечивает постоянство режима внутри камеры во в е время охлаждения калориметра как в отношении температуры, так и в смысле постоянства картины конвекционных токов вокруг калориметр . [c.199]

Пусть мы имеем в распоряжении шаровой бикалориметр третьей разновидности, описанный в 3 гл. XXI, причем предположим, что теплоизолятором, теплопроводность к или тепловое сопротивление слоя Р которого мы хотим измерить, как раз и является исследуемая жидкость. Чтобы избежать или по возможности ослабить влияние конвекционных токов, слой жидкости 11 (рис. 39 и 40) выберем очень тонким — не более 5 мм. Таким образом, мы получаем прибор, схема которого такова шар 1 (хотя бы и не сплошной), металлический, теплоемкость которого С и диаметр D известны, жестко соединен (но без тепловых мостиков) с жесткой же шаровой концентрической оболочкой из металла с внутранней поверхностью полость между шаровыми поверхностями центрального шара S и оболочки 5 заполнена исследуемой жидкостью, тонкий слой которой толщиной 8 со всех сторон, таким образом, облегает центральное ядро /. [c.386]

Если опыт с этим акалориметром производить при малой величине начальной разности температур и ш t, т конвекционные токи в колбочке будут мало интенсивными и определение температуропроводности не будет сопряжено со значительной ошибкой. [c.387]

Возбуждённое электронным потоком эл.-магн. поле замедленной волны является суммой индивидуальных излучений отд. электронов. Индивидуальное излучение каждого электрона, движущегося равпомсрно в замедляющей системе,— частный случай Черенкова — Вавилова излучения, к-рое при синхронизме электрона и волны направлено вдоль движения электрона. В немодули-рованном потоке электронов их индивидуальные излучения взаимно уничтожаются т. е. в таком потоке нет переменных конвекционных токов и поэтому он не возбуждает переменные эл.-магн. поля. При подаче на вход ЛБВ эл.-магн. колебаний частоты м в замедляющей системе возникает волна с фазовой скоростью 1 (ш). Её поле модулирует электронный поток, в к-ром образуется волна возмущений — периодич. последовательность электронных сгустков — длиной Х Х — [c.568]

Нелинейные явления в ЛБВ типа О. Увеличение амплитуды усиливаемой волны при её распространении вдоль замедляющей системы приводит к значит, возмущениям в движении электронов, сильной модулжщи электронного пучка, в результате чего возникает ряд нелинейных явлений у.меньшение ср. скорости электронов обгон одних электронов другими, деформация сгустков и движение относительно поля синхронной волны появление высших гармоник конвекционного тока и поля пространственного заряда на частотах 2 м, 3(0,. . возбуждение поля замедленной эл.-магн. волны на этих гармониках расслоение электронного пучка в результате неравномерной модуляции пучка по сечению, вызванной неравномерным распределением напряжённости ноля замедленной волны и поля пространственного заряда по сечению остановка и поворот электронов поперечные движения электронов под действием СВЧ-нолей замедляющей системы и поля пространственного заряда. Наиб, важны первые три явления, принципиально связанные с механизмом группировки и существенные уже при умеренных мощностях и небольших кпд. При усилении на нач. участке ламны электроны сгущаются в тормозящей фазе поля (рис. 2). Дальнейшая эволюция пучка определяется отставанием сгустка от волны и нелинейностью модуляции, приводящей к распаду сгустка. Если различие нач. скорости электронов Vf и фазовой скорости волны Уф невелико и соответствует центру зоны усиления (рис. 3), то образуется сгусток из электронов с примерно одныако- [c.569]

В Л.—М. у. эл.-магн. поле описывается двумя векторами напряжённостями микроскопич. нолей — электрич. е и магн. Л, иногда обозначаемыми также Л микроИ - микро- Все электрич. токи (за исключением тока смещения) в электронной теории — чисто конвекционные токи., т. е. обусловлены движением заряж. частиц. Плотность тока j—pv, где р — плотность заряда, v — его скорость. [c.611]

РОУЛАНДА Опыт — доказал, что конвекционный ток свободных зарядов на движущемся проводнике по своему магн. действию тождествен с током проводимости в покоящемся проводнике. Этот опыт, поставленный Г. Роуландом (Н. Rowland) в 1878, сыграл важную роль в подтверждении ур-ний Максвелла для движущихся сред (см. Электродинамика движущихся сред) и справедливости частной (специальной) относительности теории (ОТ) применительно к эл.-магн. явлениям. [c.400]

В СВЧ-приборах, напр, лампе бегущей волны (ЛБВ), вместо волны поляризации следует рассматривать волну конвекционных токов, фазовая скорость к-рой совпадает со скоростью потока электронов. В этом сду де условие С. заключается в совпадении фазовой скорости эл.-магн. волны со скоростью электронного потека. Э о рассмотрение соответствует приближению, не учитывающему обратного влияния эл.-магн. волны на по нк электронов (в нелинейной оптике, подобный подход наэ. приближением заданного поля). При учёте этого влияния наиб, усиление эл.-магн,. волны в ЛБВ достигается при нек-ром. превышении начальной скоррети электронов над фазовой скоростью эл.-магн. вол ы. [c.528]

Помимо разделения Э. т. на переменные токи и постоянные токи, до нек-рой степени условно различают токи проводимости и конвекционные токи. К первым относят Э.т. в проводящих средах, где носители заряда (электроны, ионы, дырки в проводниках и полупроводниках, анионы и катионы в электролитах) перемещаются сами или эстафетно передают один другому импульсы внутри неподвижных макросред, испытывая индивидуальные или коллективные соударения с формирующими эти среды частицами (нейтралами, ионными решётками и т. п.). Для компенсации потерь и обеспечения протекания Э.т. (за исключением Э.т, в сверхпроводниках) необходимо прикладывать сторонние силы—обычно электрич. поле Е. При достаточно малых Е почти всегда справедлива линейная связь между J и Е (Ома закон) для линейных однородных изотропных сред j=aE, ст = onst. В общем случае электропроводность и может зависеть от координат (неоднородные среды), направлений (анизотропные среды), внеш. магн. поля, изменяться со временем (парамет-рич. среды) и т. п. С увеличением напряжённости Е электропроводность любой среды становится нелинейной о=а Е). Напр., под действием поля Е даже в исходно нейтральных (непроводящих) газах может возникать лавинно возрастающая ионизация — пробой (см. Лавина электронная) с прохождением иногда весьма значительных Э.т. В естественных земных условиях разряды в грозовых облаках характеризуются Э.т. до 10 А. Обычно это достигается в гл, стадии молнии, называемой обратным ударом, когда основной лидер заканчивает прокладку проводящего тракта до самой Земли. [c.515]

В технологических схемах реагентного умягчения воды с осветлителями вместо вихревых реакторов применяют вертикальные смесители (рис. 20.5). В осветлителях следует поддерживать постоянную температуру, не допуская колебаний более 1°С, в течение часа, поскольку возникают конвекционные токи, взмучивание осадка и его вынос. Подобную технологию применяют для умягчения мутных вод, содержащих большое количество солей магния. В этом случае смесители загружают контактной массой. При использовании осветлителей конструкции Е. Ф. Кургаева, смесители и камеры хлопьеобразования не предусматривают, поскольку смешение реагентов с водой и формирование хлопьев осадка происходят в самих осветлителях. Зна-чительная высота при небольшом объеме осадкоуплотнителей позволяет применять их для умягчения воды без подогрева, а также при обескремнивании воды каустическим магнезитом. Распределение исходной воды соплами обусловливает ее вращательное движение в нижней части аппарата, что повышает устойчивость взвешенного слоя при колебаниях температуры и подачи воды. Смешанная с реагентами вода проходит горизонтальную и вертикальную смесительные перегородки и поступает в зону сорбционной сепарации и регулирования структуры осадка, что достигается изменением условий отбора осадка по высоте взвешенного слоя, создавая предпосылки для получения его оптимальной структуры, улучшающей эффект умягчения и осветления воды. Проектируют осветлители так же, как и для обычного осветления воды. [c.486]

До сих пор мы рассматривали кривые охлаждения чистых металлов или спл)авов, которые затвердевают при постоянной температуре. При снятии кривых нагрева чистых металлов на кривой также обнаруживается остановка, связанная с поглощением теплоты при расплавлении. В идеальных условиях кривая нагрева должна иметь вид, как на рис. 64, / но вследствие того, что твердая фаза не может быть размещана, возрастает опасность вл)ияния температурного градиента, так что на практике начало остановки на кривой нагрева оказывается менее острым, чем на кривой охлаждения (рис. 64, II) однако при медленном нагреве этот эффект очень мал. Наоборот, конец остановки на кривой нагрева может быть более острым, чем на кривой охлаждения, так как конец остановки целиком соответствует жидкому сплаву, в котором конвекционные токи производят перемешивание. Влияние толщины и теплоемкости чехла термопары на остановки кривой нагрева такое же, как при снятии кривых охлаждения однако здесь нет эффекта перенагрева , аналогичного переохлаждению, так как жидкая фаза появляется всегда, как только достигнута температура плавления. [c.125]

Возникновение конвекционных токов воды в умягчителях с подогревом, вызванных недостаточной теплоизоляцией или ее повреждением [c.81]

В период роста не только расщиряется основание пузыря, но и весь пузырь способен скользить по твердой поверхности. Скольжение было обнаружено с помощью киносъемки как в плане, так и в профиль. Рассмотрим опыт 4. За время увеличения диаметра пузыря от 0,066 до 0,085 мм центр пузыря 1 сместился (дрейф) на 0,007 мм. Пузырь 2 также дрейфует. Пузырь 3 образовался пу тем слияния, а ею Дрейф за Время роста иг 0,106 ДО 0,120 мм составил 0,007 мм. Нами наблюдались и многие другие факты скольжения и дрейфа растущих пузырей. Не исключено, что дрейф вызывается легкими конвекционными токами. Вынужденная же конвекция должна сопровождаться больщим скольжением растущих пузырей. [c.374]

Калориметры, изготовленные из более термостойких материалов с низкой температуропроводностью (например, из графита, у которого X — 0,003 см сек, а не серебра, для которого X 1,71 см 1сек), будут обладать большим временем установления равновесия и меньшей точностью. Такие калориметры пригодны для измерения более высоких потоков энергии главным образом из-за большей глубины проникновения излучения Жидкостные калориметры, которые поглопхают энергию в большом объеме, пригодны для измерения более высоких пиковых мощностей, но обладают недостатком — большими временами установления равновесия (по крайней мере в приборах с температурными датчиками, где равновесие устанавливается за счет конвекционных токов). Если в конструкции калориметра допустимо входное окно, то жидкостный калориметр может поглощать энергию в объеме жидкости, подобранной соответственно спектральному диапазону лазера. [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...