Реактор кинетика

Использованный здесь термин динамика реактора включает временное поведение нейтронного поля и связанных с ним характеристик реактора (кинетика), а также факторы, влияющие на нестационарное поведение реактора. [c.368]

При выводе уравнений, описывающих поведение во времени точечного реактора (кинетика), используется процедура, подобная той, что применяется в некоторых примерах гл. 6. Сначала уравнение (9.2) умножается на Фо, а уравнение (9.4) — на Ф. Результаты затем вычитаются и интегрируются по объему, углам и энергии с учетом уравнения (9.7), которое используется в члене, содержащем дФ д1. Как и в разд. 6.1.2, члены с градиентом затем уничтожаются (с использованием теоремы Гаусса — Остроградского и граничных условий). Окончательный результат включает члены, описывающие источники мгновенных и запаздывающих нейтронов, и некоторые разности, например, между о и (см. разд. 6.4.8). Он может быть записан в виде [c.373]

Химическая реакция. В работе [890] псевдоожиженный слой рассматривается как химический реактор, при этом получено хорошее соответствие с положениями химической кинетики. [c.424]

Экспериментальные данные но кинетике температуры стенки реактора установки замедленного коксования анализировались методом нормированного размаха (т.н. R/S - анализ) по следующей методике [3] [c.132]

МГД-генераторах обусловливает значительное возрастание проводимости газа. В АЭС с реагирующим теплоносителем отклонение от состояния термохимического равновесия может вызвать недопустимый перегрев активной зоны ядерного реактора. Важной областью, связанной с неравновесными процессами, является также исследование процессов расширения газа при обтекании тел, движущихся с высокими скоростями на больших высотах. Можно привести и другие примеры течений, для которых имеет существенное значение учет кинетики релаксационных процессов. [c.119]

Рассматриваемые ниже вопросы малоцикловой и длительной циклической прочности элементов конструкций, являющиеся частью общей проблемы обоснования прочности и ресурса, находятся во взаимодействии со всеми основными этапами расчетов, показанных на рис. 1.2. В силу своей научной новизны, сложности анализа кинетики напряженно-деформированных и предельных состояний нормативные расчеты прочности и ресурса при малоцикловом нагружении получили пока развитие и применение для наиболее ответственных конструкций, таких, как атомные реакторы [12, 13]. [c.13]

С проблемой управления ЯЭУ тесно связана задача калибров ки органов регулирования реактора. Здесь физик-экспериментатор имеет дело с обратной задачей кинетики реактора, поставленной как задача измерения реактивности, при этом измерительным прибором в экспериментах является сам реактор, а математической моделью динамической характеристики этого прибора служат уравнения кинетики реактора. [c.170]

Многообразие и сложность химических превращений, составляющих основное содержание процессов химической технологии, требуют совместного изучения факторов, определяющих гидродинамический режим, мас-со- и энергообмен в системе, а также собственно химическую кинетику. Поэтому до настоящего времени отсутствуют общие уравнения, достаточно полно описывающие эти процессы, и расчетные зависимости, необходимые при проектировании реакторов, в частности щироко распространенной аппаратуры с перемешивающими устройствами. Наиболее плодотворным при решении этой задачи, как показал Г. К- Дьяконов, будет использование теории подобия, [c.302]

Механическое воздействие при измельчении материалов является импульсным, поэтому возникновение поля напряжений и его последующая релаксация происходят не в течение всего времени пребывания частиц в реакторе, а только в момент соударения частиц и в короткое время после него. По этой причине при механохимическом синтезе нужно учитывать характер формирования поля напряжений во времени и кинетику последующих релаксационных процессов. Механическое воздействие не толь- [c.38]

Цементация нередко сопровождается протеканием побочных процессов, снижающих в целом ее скорость. Одним их таких процессов является вьщеление водорода при цементации металлов в водных растворах. Оно начинается при достижении потенциала разряда его ионов с учетом перенапряжения. Поскольку выделение водорода является процессом конкурирующим, то оно ведет к увеличению расхода металла-цементатора. Иногда это явление используют как средство контроля кинетики цементации в интегральных реакторах. [c.38]

В данной статье рассматривается ряд экспериментов, приведенных с целью изучения кинетики реакций взаимодействия содержащихся в инертном газе примесей с графитом. Наличие этих реакций подтверждается удалением графита из корпуса реактора. [c.20]

С помош,ью зависимостей T(t) определены температуры нейтрального газа в разрядах в Не, Аг, О2, N2, СК4 [6.56] и смесях СК4 + + О2 [6.57] при разных давлениях и уровнях вкладываемой мош,ности. В цилиндрическом реакторе теплоотвод от кристаллов осуш,е-ствляется только посредством излучения, мош,ность которого низка вследствие значительной прозрачности кристалла в ИК-диапазоне. По кинетике остывания монокристалла после выключения разряда определена температурная зависимость мош,но-сти радиационного теплоотвода от кремния [6.58 [c.177]

Особое значение придается в книге развитию теории нейтронной и зарядовой кинетики в ядерных электрогенераторах. Более подробно с кинетикой ядерных реакторов можно познакомиться, например, по работам [65, 73, 83, 107, 161, 280, 349, 358, 370]. Кого волнуют задачи по кибернетической физике и вопросы по целенаправленному управлению физическими процессами, можно направить к специальной литературе, включаюш ей, например, следуюш ие издания [7, 58-60, 129, 130, 180, 278, 305, 427]. [c.14]

Анализ влияния нейтронного облучения на диффузионную подвижность атомов фосфора в Низколегированной Сг — N1 — Мо перлитной стали показал [237], что облучение при 300°С потоком 10 нейтрон/(м -с), достигаемым в исследовательских каналах атомных реакторов на тепловых нейтронах, увеличивает коэффициент диффузии фосфора (за счет повышения концентрации вакансий) более чем на пять порядков, что эквивалентно повышению температуры от 300 до 470— 480°С. Поэ. -ому кинетика обогащения границ зерен фосфором и соответствующего охрупчивания стали в результате облучения потоком 10 нейтрон/м с при температуре 300°С может быть такой же, как без облучения при температуре 470-480°С, которая, как было отмечено ранее, для Сг — N1 — Мо стали (см. рис. 2) и других низколегированных конструкционных сталей находится в температурном интервале интенсивного развития обратимой отпускной хрупкости. Это означает, что облучение при температуре около 300°С (ниже интервала развития обратимой отпускной хрупкости) может ускорить обогащение межзеренных границ в стали фосфором в достаточной для значительного охрупчивания степени. [c.185]

В каталитических реакторах с мешалкой все тепло реакции выделяется в порах катализатора, отводится к поверхности зерна и передается от поверхности к жидкости. Для реактора, близкого по режиму работы к изотермическому, большая часть тепла затем передается в радиальном направлении через насадку, стенку и внешнее сопротивление хладоагента. Каждый этап процесса передачи тепла обусловлен наличием температурного градиента. Если сумма этих температурных градиентов превосходит величину критической разности температур, то [реактор оказывается очень чувствительным к изменениям кинетики реакции или условий теплопередачи. [c.430]

Возврат части выходящего потока на вход реактора является внешней обратной связью, которая может быть либо положительной, либо отрицательной в зависимости от кинетики реакции. Если реактор изотермический, то возврат непрореагировавшей части реагентов обычно является положительной обратной связью, однако режим работы реактора при этом все же устойчив. Увеличение концентрации поступающего реагента приводит к увеличению концентрации реагента в выходном продукте, но при этом для реакций первого, второго или дробного порядков коэффициент усиления будет меньше единицы. [c.435]

Процесс азотирования электролитического ванадия (99,7% V) наиболее полно исследован в работе [17, с. 80]. Насыщение проводили в техническом азоте, прошедшем обычную очистку от кислорода и влаги, и в азоте высокой чистоты (содержание примесей менее 0,005%) в интервале температур 800—1200° С с выдержкой 1—8 ч. Образцы помещали в кварцевый реактор с двойными стенками, через который пропускали азот со скоростью 20—30 см /мин. После насыщения образцы подвергали рентгеновскому анализу с поверхности, металлографическому исследованию и измеряли микротвердость. Установлено, что кинетика процесса азотирования, фазовый состав диффузионных слоев, значение их микротвердости при азотировании в техническом азоте и в азоте высокой чистоты практически одинаковы. При всех режимах азотирования образовывался только один слой высокой плотности, хорошо связанный с основой и состоящий из нитрида УЫ. Микротвердость слоя изменялась от 1850—1960 кГ/мм" на периферийной части до 1400—1500 кГ/мм на внутренней части, что вызвано довольно широкой областью гомогенности УМ. Микротвердость основы [c.168]

Эмульсионную полимеризацию труднее контролировать, чем полимеризацию акриловых мономеров в растворе. Важное значение для хорошего эмульгирования реагентов на первой стадии, отвода тепла через охлаждающие стенки реактора и распределения добавленного мономера на второй стадии имеет эффективное перемешивание. В то же время композиции могут быть чувствительными к сдвигу, поэтому следует избегать очень интенсивного перемешивания. Для поддержания необходимой температуры реакции после первоначального нагрева следует охлаждать смесь. Определенное затруднение вызывает также наличие комочков полимера и его налипание на стенки реактора. Кинетика эмульсионной полимеризации довольно сложна, и для изучения ее механизма были проведены многочисленные исследования [47]. В настоящее время разработаны методы, позволяющие регулировать структуру образующихся частичек, в частности, получать частички с взаимопроникающими трехмерными сетками, частицы с видимыми раздельно ядровой и оболочковой структурами, получать микрогелевые структуры с целью модификации механических свойств или регулирования реологии подобно тому, как в микрогелях из раствора [41, 48, 49]. [c.63]

Пример 1. Динамика химического реактора [4]. Рассмотрим модель химического реактора, который представляет собою открытую гомогенную систему полного перемешивания. В такой системе происходит непрерывный массо-и теплообмен с окружающей средой (открытая система), а химические реакции протекают в пределах одной фазы (гомогенность). Условие идеального перемешивания позволяет описывать все процессы при помощи дифференциальных уравнений в полных производных. Предположим, что рассматриваемый химический реактор — эго емкость, в которую непрерывно подается вещество А с концентрацией Хд и температурой г/ ). Пусть в результате химической реакции А В h Q образуется продукт В и выделяется тепло Q, а смесь продукта и реагента выводится из системы со скоростью, характеризуемой величиной X. Тепло, образующееся в результате реакции, отводится потоком вещества и посредством теплопередачи через стенку реактора. Условия теплопередачи характеризуются температурой стенки у и коэффициентом со. Для составления уравнений динамики химического реактора воспользуемся законами химической кинетики, выражающими зависимость скорости химического превращения от концентраций реагирующих веществ и от температуры, законом сслранения массы (условие материального баланса), а также законом сохранения энергии (условие теплового баланса реактора). [c.53]

В качестве примера, демонстрирующего особенности использования программного комплекса, остановимся на задаче моделирования динамики системы автоматического регулирования ядер-ной паропроизводящей установки (ЯППУ) малой мощности с реактором интегрального типа. В процессе проектирования системы автоматического регулирования исследовались проблемы расчетного обоснования ядерной безопасности ЯППУ в переходных режимах и в проектных аварийных ситуациях (обесточивание, стоп-вода , стоп-пар , отключение главного циркуляционного насоса и секций парогенератора и др.). Структурная схема моделируемой системы (см. рис. 11 на вклейке) скомпонована с помощью элементов каталога Реакторные блоки , а субмодели Кинетика нейтронов , Система управления , Теплофизические параметры АЗ и т.д., представляющие собой сложные многоуровневые структуры, набраны из каталогов общетехнической библиотеки типовых блоков. Общее число элементов в схеме - более 370, функциональных переменньгх - около 3000. На этом же рисунке размещены окна визуализации поведения физических параметров системы автоматического регулирования в процесее моделирования. [c.77]

При исследовании кинетики реакции взаимодействия СО2 с графитом в реакторе Колдер-Холл [226, № 303] выявлены следующие особенности [c.223]

Газ неравновесного состава поступает в конденсатор одноконтурной установки в случае недостаточного времени пребывания на участке контура между реактором и конденсатором, где происходит снижение температуры и давления. Химически неравновесная система в условиях охлаждения содержит избыточное по сравнению с равновесным содержание N0 и О2, которые являются неконден-сирующимися примесями. Однако в отличие от обычных парогазовых смесей при достаточном для завершения рекомбинации времени пребывания в объеме конденсатора неравновесная система N2O4 полностью конденсируется. Очевидно, что наравне с процессами диффузии и конвективного тепло- и массопереноса большое влияние оказывает кинетика химических реакций, протекающих со значительным тепловыделением. [c.185]

Водные кипящие реакторы канального типа представляют крайний случай распределения поглощения энергии излучения. В этой конструкции теплоноситель проходит через трубы, содержащие топливо и окруженные водным замедлителем. Количество воды в замедлителе во много раз больше, чем теплоносителя в трубах, и поглощение энергии излучения соответственно пропорционально. Как и в реакторах корпусного типа, циркулирующий теплоноситель может проходить через замедлитель или поток теплоносителя может полностью отделяться от замедлителя. Хальденский кипящий водный реактор (HBWR) является примером первого класса реакторов канального типа. Помимо этих соображений о конструкции установки имеются другие факторы, которые заметно связаны с процессом радиолиза поглощенная энергия на. единицу мощности и ее распределение между нейтронами и уизлучением пнтенсивность процесса кипения давление (и температура) качество пара на выходе, которое влияет на распределение газа и кинетику реакций химические добавки, изменяющие природу и концентрацию растворенных веществ в воде. [c.93]

Кинетика температурных полей при расхолаживании хорошо прослеживается на рис. 5.4, где показано движение во времени изотермы, соответствующей 260°С. Корпус реактора остывает весьма медленно, что обусловливает наличие температурных градиентов по толщине, которые, однако, не превьпиают 30° С для наиболее опасного момента времени (участок (а) на рис. 5.1). Повышение температуры теплоносителя в момент времени Г = 1,8 ч от начала расхолахсивания позволило в значительной мере снизить эти градиенты (рис. 5.5, где 1, 2, 3 - кривые изменения температуры по толщине во времени соответственно в корпусе реактора, в области сварного шва и трубопровода). [c.176]

Вопрос о паросодержапии является ключевым вопросом гидравлики и теплообмена в рассматриваемой области. Помимо того что знание паросодержа-ния необходимо для расчета циркуляционных характеристик и кинетики активных зон кипящих реакторов, без него вряд ли возможно получить исчерпывающие рекомендации но коэффициентам теплоотдачи и гидравлического сопротивления, а также условиям возникновения кризиса теплообмена. До последнего времени вышеупомянутые величины изучались, как правило, без учета истинных па-росодержаний в потоке, что происходило, по-видимому, из-за отсутствия надежных расчетных зависимостей. Можно надеяться, что совместная постановка этих задач позволит по-новому взглянуть на систему определяющих критериев, получить единые но форме расчетные зависимости при наличии и отсутствии термодинамического равновесия фаз в потоке, разобраться с влиянием предыстории потока и помочь обобщению экспериментальных данных при неравномерном обогреве по длине канала и в нестационарных условиях. [c.80]

В данной главе изложены основные математические методы исследования сложной системы реакций. Обсуждаются ограничения, накладр 1ваемые законом действующих масс и законами сохранения на вид системы обыкновецггых дифференциальных уравнений, описывающих химические реакции в гомогенной системе идеального перемешивания. Изложены основы метода квазистационарных концентраций, базирующегося на введении безразмерных переменных и коэффициентов, правильном выборе масштаба и использовании теоремы Тихонова. Приведена конспективная сводка основных приемов качественного исследования систем обыкновенных дис )ферен-циальных уравнений, которые обычно отсутствуют в курсах химической кинетики, но имеются в книгах, посвященных динамике химических реакторов (Арис, 1967 Денбиг, 1968). Приемы качественного исследования уравнений химической кинетики достаточно полно изложены в монографии Вольтера и Сальникова (1972). [c.23]

Техно л. схема плазмохим. процесса кроме операций, присущих любому хим. процессу (подготовки сырья, сохранения, выделения и очистки целевого продукта), содержит стадии генерации плазмы, плазмохим. превращений и закалки. В генераторе плазмы происходит преобразование теплоносителя или реагента в плазменное состояние. Обычно в качестве генератора плазмы используется плазмотрон, применяются также ударные трубы и мощные лазеры. В смесителе плазмохим. реактора образуется смесь плазмообразующего газа с остальными реагентами, обладающими задаваемыми параметрами, определяемыми термодинамикой и кинетикой процесса. При этом начинается хим. реакция, зависящая от организации смешения компонентов и продолжающаяся непосредственно в реакторе. Если необходимо, реакцию прекращают не непосредственно в реакторе. Прекращают реакцию на требуемой стадии резким снижением темп-ры в закалочном устройстве. Плазмохим. технологию применяют для органич. и неорганич. синтеза, для получения ультра дисперсных порошков, плёнок органич. и неорганич. материалов, для получения мембран разл. типов, травления, модификации поверхности разных материалов и изделий, обработки по-ли.меров, получения световодов и т. д. П. используется в физ. и хим. анализе. [c.619]

Кинетика и управление Я. р. При решении нестациояар-ных задач реакторной физики в большинстве случаев мож но исходить из того, что пространственное распределение нейтронов практически не меняется со временем и, следовательно, временную зависимость мощности можно находить для реактора в целом (точечная модель Я. р.). Осн. параметром, определяющим ход мощности, служит реактивность [c.682]

Рассмотрим реакцию первого порядка, протекающую в реакторе, когда температура раствора изменяется по линейному закону. Кинетика реакции первого порядка описьшается следующими уравнениями (в ин-хегральной и дифференциальной форме) [c.35]

В работах [ 73, 91] было изучено влияние ультршвука в кавитационном режиме на кинетику цементации в механическом агитаторе и в реакторе с кипящим слоем частиц металла-цементатора. В качестве источника ультразвука был использован ультразвуковой диспергатор УЗДН-1У-4,2 с резонансной частотой. 22 кГц. Цементацию проводили в ультразвуковом поле с развитой кавитацией при интенсивности от 6,0 10 до 34,0 X X Ю Вт/м . Наличие и интенсивность кавитации оценивали по разрушению алюминиевой фольги. На рис. 41 (см. также рис. 26) показана лабораторная установка, в которой проводили исследования. [c.90]

В проблемах, для которых существенны процессы тепло- и мае-сопереноса и кинетика реакций, желательно точно знать картину течения жидкости в псевдоожиженном слое. Исследование этой картины с теоретических позиций очень сложно. Качественное представление о возможном влиянии радиального распределения частиц можно получить из рис. 8.2.3 и обсуждения в разд. 8.2. Можно думать, что такие эффекты будут значительны в лабораторных реакторах, в которых отношение площади поверхности стенок к площади поверхности частиц может быть большим. [c.494]

Основные принципы расчета реакторов для гетерофазных процессов в системе газ - твердое тело. Особенностью кинетики гетерогенных процессов и, в частности, процессов в системе газ - твердое тело является их многостадийность - обязательное наличие наряду с одной или несколькими чисто химическими стадиями (т,е. одной или несколькими химическими реакциями) стадий, которые можно было бы назвать физическими (при их протекании не происходит химических превращений). Последние связаны с переносом вещества от одной фазы к другой, причем концентрация вещества в разных фазах (или в ядре фазы и на поверхности раздела) различная. Разность концентраций является движущей силой этих процессов переноса (диффузионных). В общем случае скорости отдельных стадий, составляющих гетерогенный процесс, могут существенно различаться и по-разному зависеть от изменения параметров технологического режима. Например, температура неодинаково влияет на скорости химической реакции и переноса веществ за счет диффузии. [c.653]

Вэйлас С. Химическая кинетика и расчет промышленных реакторов. М. Химия. [c.663]

Установившаяся температура кристалла в химически нейтральной плазме близка к температуре нейтрального газа в разряде. При протекании химических реакций на поверхности температура кристалла может превышать температуру газа вследствие экзотермического эффекта реакции. Такой температурный режим нежелателен при проведении технологических процессов, поэтому предпринимались попытки уменьшить нагрев пластин путем введения в реактор перфорированного цилиндра, расположенного коаксиально с корпусом реактора. Перфорированный цилиндр выполнен из алюминиевого листа толш,иной 1 мм. В цилиндре имеется несколько тысяч отверстий диаметром 2-ЬЗ мм, коэффициент прозрачности цилиндра (отношение плош,ади отверстий к плош,ади стенки цилиндра) обычно составляет 0,4-ь0,5. Подложки помеш,ают внутри перфорированного цилиндра. Считается, что сквозь отверстия проникают в основном химически активные частицы. Однако фактически цилиндр не приводит к снижению установившейся температуры подложек вследствие своей большой теплоемкости он просто увеличивает время нагревания подложек и при этом замедляет скорость химической реакции. На рис. 6.34 показана температурная кинетика монокристалла 81 диаметром 100 мм и толш,и-ной 0,46 мм в кварцевом цилиндрическом реакторе без цилиндра и с цилиндром. Постоянные времени нагревания кристалла суш,ественно отличаются т 150 с для края и т 170 с для центра кристалла в реакторе без цилиндра, тогда как для кристалла в цилиндре т 540 с. Установившаяся температура кристалла в обоих случаях примерно 220 °С. [c.177]

Различную кинетику изменения во времени отдельных составляющих нагрузок. Например, медленное изменение напряжений от пневм атического давления и быстрое спадение температурных напряжений в атомном реакторе. [c.354]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...