Жидкость-пар переход

Переход на парожидкостный режим при докритических параметрах охладителя сопровождается повышением гидравлического сопротивления пористого материала вследствие увеличения объема паров охладителя. При этом пористая стенка начинает работать на устойчивом режиме парожидкостного охлаждения, но при увеличенном давлении охладителя. Температура же горячей стенки скачкообразно возрастает и в определенном диапазоне расходов охладителя остается постоянной (см. рис. 6.3). Постоянство температуры горячей стенки в некотором интервале расходов охладителя можно объяснить тем, что при истечении из пористой стенки парожидкостной смеси не вся жидкость участвует в ее охлаждении, часть жидкости в виде мельчайших капель по инерции проходит сквозь пограничный слой и уносится потоком горячего газа. По мере уменьшения расхода охладителя количество жидкости в парожидкостной смеси уменьшается, а граница раздела жидкость—пар перемещается внутрь стенки. Температура поверхности, соприкасающейся с горячим газом, остается постоянной, а температура стенки со стороны подачи охладителя возрастает и достигает температуры кипения. Этот момент характеризуется вторичным повышением гидравлического сопротивления пористого материала. Над пористой стенкой со стороны подачи охладителя образуется паровой слой. Система начинает работать на паровой режим охлаждения. При этом температура горячей поверхности стенки резко возрастает, что может привести к ее прогару. По мере повышения в газовом потоке давления область удельных расходов охладителя, где температура горячей стенки постоянна, сокращается и>за уменьшения скрытой теплоты парообразования (см. рис. 6.4). [c.154]

С изменением термодинамических сил, действующих на систему, изменяются различные характеристики фазового перехода первого рода (ФП I рода). Так,, при повыщении температуры и давления в системе жидкость — пар уменьшаются удельная теплота перехода и области метастабильных п неустойчивых состояний (см. рис. 31). Предельным случаем ФП I рода является критический переход. В критическом состоянии спинодаль и бино-даль сливаются в одну точку, удельные объемы фаз становятся одинаковыми, а фазы — тождественными. Критическое состояние определяется тем, что детерминант устойчивости и ИКУ равны нулю Dy = 0, (pP/<3V )t = 0, (<Э7 /55)р = 0. [c.174]

Задачей теории критических показателей является определение числовых значений показателей исходя из модельных данных и установление различных соотношений между критическими показателями. Значения критических показателей характеризуют степень приближения к критической точке, а сравнение показателей различных моделей с экспериментальными данными позволяет судить о реалистичности рассматриваемой модели. Например, теория Ван-дер-Ваальса критической точки жидкость — пар и теория Кюри— Вейса для перехода ферромагнетик — парамагнетик приводят к следующим значениям показателей а = а = 0, 7=7 = 1, Р = 1/2, 6 = 3. Такие же не согласующиеся с опытом показатели дает теория Ландау фазовых переходов второго рода. Экспериментальные значения критических показателей для системы жидкость — газ аргона таковы а<0,4 а >0,25 7 = 0.6 . 7 = 1,1 р = 0,33 6 = 4,4. [c.177]

При температурах, больших, чем в точке К, фазовый переход жидкости в пар или обратно не происходит. Эта конечная точка кривой фазового равновесия жидкость—газ (или что то же самое — жидкость—пар ) получила название критической точки, а соответствующие ей значения температуры и давления — критической температуры T и критического давления вещества. Следовательно, при температуре выше критической сжижение газа, т. е. превращение газа в жидкость, невозможно. [c.129]

Давление и температура жидкости и пара при равновесном фазовом переходе не изменяются полный объем, занимаемый паром и жидкостью, растет по мере перехода из состояния в точке 1 в состояние, соответствующее точке 2, вследствие меньшей плотности паровой фазы по сравнению с жидкой. Вылетающие из жидкости молекулы заполняют свободное пространство над поверхностью жидкости их совокупность и образует насыщенный пар Часть вылетевших молекул вследствие теплового движения снова возвращается в жидкость. Между переходом молекул из жидкости в пар и обратным переходом молекул из пара в жидкость устанавливается динамическое равновесие, в результате которого плотность молекул над жидкостью, а следовательно, и давление насыщенного пара принимают при данной температуре вполне определенные величины. С изменением температуры равновесие смещается, вызывая соответствующие изменения плотности и давления насыщенного пара. [c.222]

Тот факт, что вторые частные производные химического потенциала, а также и некоторые полные производные, взятые по кривой фазового равновесия жидкость—пар , принимают в критической точке бесконечно большие значения, в некоторой степени осложняет истолкование характера фазового перехода в критической точке. Обычно это обстоятельство рассматривают лишь как особенность фазового перехода в критической точке, не затрагивающую характера этого перехода. [c.242]

Необходимо отметить, что имеются определенные области состояний макроскопических систем, для которых характерно существование сильно развитых флуктуаций. Это прежде всего состояния вблизи критических точек равновесия жидкость—пар или жидкость—жидкость (для расслаивающихся растворов), а также состояния вблизи точек фазовых переходов второго рода. Резкое возрастание интенсивности рассеянного света вблизи критических точек жидких систем носит название критической Опалесценции. Велики относительные флуктуации параметров малых систем. Известным проявлением флуктуаций в малых объемах служит броуновское движение, обусловленное флуктуациями случайной силы, действующей на броуновскую частицу со стороны соседних молекул жидкости. [c.149]

Кипением называют процесс фазового перехода жидкость—пар, происходящий под уровнем жидкости. Этим он отличается от испарения со свободной поверхности жидкости. Возникновение парового объема (пузырька) в объеме жидкости сопряжено с образованием новой поверхности раздела фаз и, следовательно, требует преодоления своеобразного энергетического барьера . Практически это означает, что жидкость должна быть перегрета относительно температуры насыщения. [c.340]

Истечение жидкостей, паров и газов представляет собой ярко выраженный процесс с так называемой открытой термодинамической системой, обменивающейся массой с окружающей средой. Процессы истечения необратимы, однако для их описания принимается условие, что среда находится в термодинамическом равновесии, а переход к реальным процессам в дальнейшем осуществляется за счет введения опытных коэффициентов необратимости процессов. [c.73]

Система называется закрытой, если ее масса остается неизменной. Система может быть закрыта, но масса отдельных ее частей может изменяться (например, при фазовом переходе жидкость —пар). Системы с переменной массой называются открытыми. [c.6]

Как уже указывалось, при фазовом переходе первого рода удельные объемы и энтропии равновесно сосуществующих фаз различны pi(T) V2(T) и Si T) S2(T). Однако на кривой фазового равновесия жидкость — пар есть предельная точка, в которой удельные объемы и 28 [c.28]

На основе проведенного рассмотрения можно сформулировать основные особенности фазового равновесия и фазового перехода в идеальной бинарной системе жидкость — пар. [c.198]

При подводе теплоты к кипящей жидкости в процессе постоянного давления она постепенно переходит в пар, при этом температура ее остается неизменной и равной В процессе постоянного давления Ь-с кипящая жидкость полностью переходит в пар. Точка с соответствует состоянию сухого насыщенного пара. Процесс парообразования Ь-с является одновременно изобарным и изотермическим. [c.88]

Давление насыщенного пара. При определенных условиях капельные жидкости превращаются в пар и, наоборот, газ (перегретый пар) переходит в жидкость. Изменение агрегатного состояния, т. е. процесс кипения, зависит от давления паров жидкости, насыщающих пространство при данной температуре. Например, вода закипает при таких условиях [c.13]

Процесс парообразования. Дальнейший подвод теплоты к кипящей жидкости, который осуществляется в испарительном контуре котлоагрегата, сопровождается бурным парообразованием внутри жидкости и переходом части воды в пар. Таким образом, участку Ьс на рис. 3.3 соответствует равновесное состояние смеси жидкости и пара (влажный насыщенный пар), характеризуемое в каждой точке процесса массовой долей содержащегося в смеси сухого насыщенного пара (степенью сухости пара х). [c.64]

При адиабатном расширении жидкости (процесс а-Ь) давление уменьшается и, как это усматривается из рис. 12.10, жидкость превращается во влажный насыщенный пар при паросодержании .) й, т. е. жидкость частично переходит в пар. При таком же расширении перегретого пара (процесс /-/ ) происходит падение давления, уменьшение степени перегрева и перегретый пар превращается в сухой насыщенный (точка /"). Дальнейшее адиабатное расширение сухого насыщенного пара делает его влажным (точка 2). [c.179]

Уменьшение давления пара над раствором по сравнению с чистым растворителем подтверждает принцип Ле Шателье. Так, например, при добавлении соли в систему вода — пар часть пара переходит в жидкость, его давление падает, а доля растворенного вещества уменьшается. Закон Рауля используется для экспериментального определения молярной массы различных веществ. Действительно, если и — соответственно массы растворителя и растворенного вещества (/Ла < Ш1), то [c.226]

В природе углерод встречается в виде кристаллических (алмаз и графит) и аморфных модификаций (каменный уголь, нефтяные битумы и т. д.). Углерод может переходить из одной модификации в другую. Тройная точка, соответствующая равновесию системы алмаз—графит—жидкий углерод (определенная не очень точно), находится при температуре 4100 К и давлении (12,5—13) 10 кгс/см . Равновесие системы графит— пар при давлении 1 кгс/см имеет место при температуре 3640 25 К. С ростом давления до 105 кгс/см равновесная температура увеличивается до 4000 К. Температура тройной точки (графит—жидкость—пар) составляет 4020 50 К при давлении 125 15 кгс/см [128]. [c.9]

Давление насыщенного пара жидкости. Пар называется насыщенным, когда число молекул, переходящих из жидкости в пар, равно числу молекул, совершающих обратный переход. В этом случае в паре устанавливается вполне определенное при данной температуре давление, называемое давлением насыщенного пара р. [c.7]

Другой особой точкой кривой жидкость — пар является критическая точка, за которой отсутствует скрытая теплота испарения и другие изменения, характерные для фазового перехода. Пограничные кривые между жидкой и твердой фазами воды показаны на [c.32]

Интересна качественная характеристика процесса, установленная в данном исследовании. При низких скоростях вынужденного движения и низких тепловых потоках жидкость двигалась в нижней части трубы, а пар — в верхней, с парожидкостной поверхностью раздела, имеющей во времени нестабильный характер. Даже при очень небольших весовых паросодержаниях (например, 1,6%) жидкость занимала очень небольшую часть объема трубы. Это соответствовало меньшим значениям локальных коэффициентов теплоотдачи в верхней части трубы и большим в нижней. Парообразование вызывало ускорение движения пара относительно жидкости, что приводило к волновым колебаниям поверхности раздела. Дальнейшее увеличение скорости пара усиливало характер волнового движения поверхности раздела и приводило к выбрасыванию части жидкости в верхнюю часть трубы. Жидкость смачивала верх трубы тонким слоем и в результате значение а вверху становилось выше, чем внизу, где слой жидкости толще. Переход от одного характера движения к другому определялся, по мнению авторов, совокупностью следующих факторов скорости, ускорения пара, паросодержания и теплового потока. Эти положения иллюстрируются приведенными на рис. 7 графиками изменения локальных значений а. [c.108]

Принята следуюш ая классификация точек фазового перехода точка перехода жидкость—пар называется точкой кипения (она же точка конденсации), точка перехода твердое тело—жидкость называется точкой плавления (она же точка затвердевания), а точка перехода твердое тело—пар называется точкой сублимации. [c.136]

Уравнения (4-33) — (4-37) имеет смысл привлекать к расчету процесса, начиная от тех сечений канала, в которых возникает интенсивное образование устойчивых зародышей, сопровождающееся заметным выпадением конденсата, и кончая местом, где завершается скачок конденсации и система жидкость—пар переходит в термодинамически равновесное состояние. С момента восстановления термодинамического равновесия в потоке перестают быть действительными уравнения (4-36), (4-36 ), а также выражения для определения скорости зародышеобразования, относящиеся к явлениям, происходящим в перенасыщенном паре. Уравнения же (4-33) — (4-35) без дополнительных связей, характеризующих междуфазовый обмен массой, не образуют замкнутой системы. В условиях фазового равновесия и совпадения скоростей паровой и конденсированной составляющих потока можно парожидкостную среду рассматривать как единую систему. Процесс изоэн-тропийного течения такой термодинамически равновесной системы полностью описывается приведенными в 3-3 уравнениями (3-7) — (3-9), к которым следует присоединить уравнение кривой упругости Т = f (р). Заметим, что система уравнений (3-7) — (3-9) свободна от такого допущения, заложенного в основу вывода зависимости (4-33) — (4-35), как отождествление свойств пара и идеального газа. [c.155]

Уравнение (5-26), впервые полученное В. Кеезомом в 1924 г., для фазового перехода в сверхпроводнике аналогично уравнению Клапейрона—Клаузиуса для обычных систем. Температура (при Як = 0) играет в некоторой степени ту же роль, что и критическая температура системы жидкость—пар (обращение в нуль теплоты перехода, скачка энтропии и т.- д.). Однако в критической точке системы жидкость — пар переход не является фазовым переходом второго рода (по классификации Эренфеста). В частности, следует отметить, что в критической точке ряд вторых производных от термодинамического потенциала, таких, как теплоемкость Ср, величины (dv/dT)p, (dvldp)T и др., обращается в бесконечность. [c.123]

Кидкокристаллические системы 194 Жидкостного соединения потенциал 263 Жидкость-пар переход 194 [c.452]

Если сжимать газ при постоянной температуре, то можно достигнуть состояния насыщения (сжижения газа), соответствующего этой температуре и некоторому определенному давлению. При дальнейшем сжатии пар будет конденсироваться и в определенный момент полностью превратится в жидкость. Процесс перехода пара в жидкость проходит при постоянных температуре и давлении, так как давление насыщенного пара однозначно определяется температурой. На р— у-диаграмме (рис. 9.1) область двухфазных состояний (пар и жидкость) лежит между кривыми кипящей жидкости и сухого насыщенного пара. При увеличении давления эти кривые сближаются. Сближение происходит потому, что объем пара уменьшается, а объем жидкости увеличивается. При некотором определенном для данной жидкости (пара) давлении кривые кипящей жидкости и пара встречаются в так называемой критической точке, которс1Й соответствуют критические параметры давление р , температура удельный объем характеризующие критическое состояние вещества. При критическом состоянии исчезают различия между жидкостью и паром. Оно является предельным физическим состоянием как для однородного, так и для распавшегося на две фазы вещества. При температуре более высокой, чем критическая, газ ни при каком давлении не может сконденсироваться, т. е. превратиться в жидкость. [c.103]

Применительно к фазовому переходу жидкость — пар (испарение) в уравнениях (1.129—1.131), v" — удельный объем пара на линии сухого насыщенного пара, а v — удельный объем жидкости на линии насыщения. Поскольку удельный объем пара v" всегда бодь-ше удельного объема жидкости v (v" > v ), из уравнения (1.129) следует, что для фазового перехода жидкость — пар всегда dp/dT > 0. Это значит, что с увеличением давления температура насыщения повышается, и наоборот. [c.72]

На рис. 4-2 изображены пограничные кривые для равновесия жидкость —пар в р, и-диаграмме. Вычислим производную вдоль обеих пограничных кривых и сопоставим ее с уже известной нам производной др/ди)т вдоль изотермы. Переход от точки 1 к точке 2 вдоль пограничной кривой можно заменить двумя процессами, проходящими н однофазной области 1—а — нзохорньи процесс II а--2 — изотсрмп-чсский. Тогда [c.77]

Легко показать, что числитель и знамв1натель выражения (10-6) представляют собой изменения соответственно мольных энтропии и объема при дифференциальном фазовом переходе жидкость— пар в рассматриваемой системе. Действительно, знаменатель можно преобразовать следующим образом [c.187]

Этот вопрос мы рассмотрим на примере фазового перехода жидкость — пар, но методически все рассуждения будут применимы и для других фазовых переходов. Рассмотрим вначале идеальную систему, фазовая диаграмма Т, X для которой приведена на рис. 10-24. Все результаты, полученные при этом, будут качественно справедливы и для неидеальных систем. Пусть имеется жидкость в состоянии насыщения (точка /). Выше уже отмечалось, что, подводя тепло при /7= onst, эту жидкость можно полностью перевести в пар (точка 2),причем температура в точке 2 будет выше, чем в точке 1. [c.211]

Таким образом, мы видим, что в отличие от чистых веществ многообразие тепловых эффектов, описывающих фазовые переходы в бинарных растворах, весьма велико. Даже для идеальных систем аналитическое определение этих тепловых эффектов достаточно сложно, для неидеальных оно вообще невыполнимо. Поэтому все задачи, связанные с тепловыми эффектами фазовых переходов в бинарных растворах, решаются обычно с помощью соответствующих энтальпийных диаграмм. Эн-тальпийная диаграмма для фазового равновесия жидкость — пар строится для какого-либо постоянного давления. В некоторых случаях в поле одной диаграммы совмещаются линии, относящиеся к различным давлй- [c.212]

В конденсаторе посредством охлаждающей воды от пара отнимается удельная теплота парообразования г = w пар переходит при постоянных давлении р и температуре 4 в жидкость с удельной нтальпией h 2 (процесс конденсации 2-3). В дальнейшем цикл повторяется. Такой цикл называется конденсационным циклом Ренкина. [c.118]

Влияние давления паров воды на скорость роста усталостной трещины было продемонстрировано, например, на алюминиевом сплаве 7075 системы Al- u-Mg [6], Независимость скорости роста усталостной трещины от давления паров жидкости была зафиксирована в области от 10 до 10 торр. Далее происходило резкое возрастание скорости роста трещины от 1,5-10 до 1,5-10 м/цикл в интервале давлений 0,2-0,3 торр, и в последующем возрастание скорости было едва заметным вплоть до давления паров 20 торр. Более сложная зависимость скорости роста трещин от частоты нагружения была получена для алюминиевых сплавов 7050-Т651, 7050-Т7451 и 7075-Т651 с пределом текучести 561, 456 и 469 МПа соответственно [7]. Испытания при асимметрии цикла 0,1 были выполнены с частотой нагружения 5 Гц компактных образцов толщиной 25,4 мм (сплав 7050) и 12,5 мм (сплав 7075). В интервале КИН 11,0-16,5 МПа-м имело место эквидистантное смещение кинетических кривых. Рассматриваемый интервал КИН отвечает области СРТ на первой стадии роста трещин и непосредственно прилегает ко второй стадии разрушения. Оказалось, что при снижении давления паров жидкости имеются переходы в изменении скорости роста трещины (рис. 7.3). Существенно, что в широком диапазоне изменения дав- [c.345]

Следует отметить, что тепло- и массообмен во влажном газе при определенных условиях сопровождается туманообразова-нием — объемной конденсацией пара, связанной с появлением мельчайших капель жидкости, взвешенных в газопаровой смеси [2, 8, 9 . Это происходит тогда, когда парциальное давление Р пара в смеси становится больше давления насыщения Ps, то есть когда пар становится пересыщенным. Процесс объемной конденсации пара происходит скачком, с очень большой скоростью. Поскольку в аппаратах технических систем всегда есть центры конденсации (мелкие твердые частицы, газовые ионы и др.), то критическая степень пересыщения близка к единице и конденсация может начаться практически по достижении состояния насыщения газа. Туман плохо осаждается на поверхностях и является стоком пара и одновременно источником теплоты, которая выделяется при конденсации пара и расходуется на нагрев прилегающих слоев холодного газа. Более того, над поверхностью жидкости всегда есть слой насыщенного газа, в котором при переменной температуре слоя и наличии центров конденсации тумано-образование является неизбежным, так как зависимость Р = = /( ), определяемая кинетикой переноса массы и энергии, и зависимость Ps — f t), определяемая физическими свойствами жидкости, не совпадают. Совпадение давлений (Рп =Ps) имеет место только на верхней и нижней границах слоя, а между границами избыток пара переходит в туман. [c.24]

Здесь не имеются в виду сверхкгитпческие давления, поскольку фазовые переходы жидкость — пар в обычном понимании этого термина возможны только при р<Ркр- [c.163]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...