Основные свойства газовых смесей

Основные свойства газовых смесей [c.30]

В разд. 2 даны основные законы термодинамики и указаны важнейшие сферы их применения, рассмотрены фундаментальные определения, обеспечивающие понимание общности методов термодинамики для анализа различных явлений, включая реальные процессы теплоэнергетики. Описаны основные термодинамические свойства твердых тел, жидкостей и газов, представлены дифференциальные уравнения термодинамики, устанавливающие взаимосвязи между этими свойствами. Рассматриваются общие условия равновесия различных видов термодинамических систем, включая фазовое равновесие. Приводятся уравнения для расчета термодинамических свойств газовых смесей, в том числе для влажного воздуха. [c.7]

Заметим, что плотность газовой смеси изменяется прямо пропорционально молекулярной массе. Коэффициент диффузии Dj в бинарной газовой смеси фактически не зависит от ее состава. Поэтому yj = pDj изменяется прямо пропорционально плотности, а следовательно, пропорционально молекулярной массе смеси. Вязкость также зависит от состава смеси, но не столь сильно, как р и -yj. Следовательно, влияние переменности физических свойств в основном обусловлено изменением плотности. Поэтому использование отношения молекулярных масс позволяет приближение учесть влияние переменности физических свойств, [c.378]

Направление реакции зависит от концентрации кислорода в газовой фазе (окислительное и науглероживающее пламя), температуры взаимодействия и свойств оксида. При сварке сталей основное взаимодействие газовой фазы происходит с железом, т.е. образование его оксидов или восстановление. Элементы, имеющие большее сродство к кислороду, чем железо (А1, Si, Мп, Сг и т.д.) могут интенсивно окисляться тогда, когда реакций окисления железа не проходит. Они легко окисляются не только в чистом виде, но и находясь в виде легирующих добавок, причем чем их содержание выше, тем окисление интенсивнее. Окисление таких элементов, как А1, Ti, Mg, Si и некоторых других вообще исключить не удается и для уменьшения их угара следует помимо регулирования состава газовой смеси использовать флюсы. [c.84]

В работах (13, 91, 118, 146, 153] основное внимание уделяется практической стороне оценке простоты и доступности различных методов расчета теплопроводности газовых смесей, рекомендациям по подбору параметров и физических свойств, необходимых для расчета, анализу количественных расхождений расчета с опытом и определению границ применимости отдельных методов расчета. [c.233]

Плазмохимический способ осаждения порошков условно подразделяют на несколько этапов образование активных частиц, их возможное взаимодействие и выделение конечного продукта. При рабочих температурах, не превышающих 1000 °С (низкотемпературная плазма), исходные продукты находятся в возбужденном состоянии в газовой фазе. Допустимые реакции взаимодействия протекают практически мгновенно (в течение 10" ... 10" с), а быстрое охлаждение газовой смеси приводит к образованию ультрадисперсных металлических порошков с уникальными свойствами. Данный способ применяют в основном для получения порошков тугоплавких металлов с частицами сферической формы. [c.46]

Физические свойства газового потока, выходящего из разделительной колонки, фиксируются чувствительным малоинерционным приспособлением — детектором 4, позволяющим получить быструю информацию о составе движущихся бинарных смесей, а следовательно, и о составе анализируемой смеси вообще. Сигнал детектора регистрируется прибором 5, включенным в измерительную схему. Расход газового потока измеряется реометром 6. Кривая зависимости сигнала детектора от времени или от объема газа-носителя, пропущенного через колонку, называется хроматограммой. Выход компонентов фиксируется на ней в виде пиков, расположенных на основной (нулевой) линии, представляющей собой регистрацию сигнала детектора во время выхода из колонки чистого газа-носителя (рис. 11.2). [c.273]

Важной характеристикой газа является температура воспламенения (минимальная, начальная температура горячей газовой смеси, при которой происходит ее возгорание). Температура эта зависит от основных свойств зажигаемого газа (теплопроводности, удельного веса и т. п.) и от условий зажигания. [c.6]

В химической промышленности смеси газов и жидкостей часто разделяют на составляющие их компоненты такими диффузионными процессами, как ректификация, абсорбция и экстракция. При проектировании этих процессов разделения необходимо количественно определять парциальные равновесные свойства смесей. Проектные расчеты должны, конечно, базироваться на надежных экспериментальных данных для конкретной смеси в диапазонах температур, давлений и составов, соответствующих реальным промышленным условиям. К сожалению, располагать подобными данными удается крайне редко. Скорее, наоборот, типичными являются те случаи, когда имеются только фрагментарные данные и необходимо сводить и коррелировать эти лимитированные данные для того, чтобы затем с максимальным успехом интерполировать и экстраполировать их. В настоящей главе обсуждаются некоторые предназначенные для этих целей методы. Рассматриваются только растворы неэлектролитов. В основном упор делается на расчет фугитивностей в жидких растворах фугитивностям в газовых смесях посвящен раздел 5.9. [c.263]

Рассмотрим задачу при наличии на поверхности тела слоя кокса, который образуется в результате выделения газов из твердого пластического материала при определенной температуре и формирования твердой решетки. Слой кокса может достигать по толщине нескольких миллиметров и существенно влиять на тепловые потоки к телу и величину уноса материала. Материал решетки кокса на границе с газовым потоком испаряется и вступает в химическое взаимодействие с потоком (механическое разрушение решетки здесь не рассматривается). Внутри материала обтекаемого тела могут происходить также эндотермические реакции , приводящие к образованию в теле нескольких слоев с различной структурой и различными термодинамическими свойствами. Каждой реакции соответствует характерная температура и скрытая теплота превращения. Пары решетки кокса вместе с газами, образовавшимися при коксовании, поступают в пограничный слой, где они могут вступать в химическое взаимодействие с компонентами смеси газов основного потока. Набегающий на тело поток также может быть многокомпонентным. Будем рассматривать стационарный режим теплового взаимодействия, когда граница газ—слой кокса, а также фронты коксования и эндотермических реакций продвигаются в глубь тела с постоянной скоростью D (тело предполагается имеющим бесконечную толщину). [c.56]

Резина — продукт, получаемый при смешении каучука с наполнителями и другими ингредиентами с последующей вулканизацией. Вулканизацию применяют для придания резине механической прочности, высокой эластичности и стойкости к растворителям. Свойства резины определяются свойствами и относительным количеством основных компонентов (каучука, серы, наполнителей, противостарителей и т. д.), режимом изготовления резиновых смесей, степенью и способом их вулканизации. Так, эластичность резины зависит от количества присутствующей в ней серы, в связи с чем резина подразделяется на мягкую (2— 8% серы), средней твердости (12—20% серы) и повышенной твердости (25—60% серы). Добавка газовой сажи способствует повышению прочности резины, а добавка пластификаторов — повышению ее морозостойкости. Резине свойственна упругая (высокоэластическая) деформация, пределы практически обратимой деформации резины в 20—30 раз больше чем у стали. Ее способность к упругим деформациям зависит от температуры. Высокой объемной упругостью резина напоминает жидкость. [c.39]

Выше отмечалось, что для унификации основного оборудования (компрессоров, парогазовых турбин, холодильников-конденсаторов, водяных насосов и др.) в ПГТУ, работаюш,их по закрытой тепловой схеме с высокотемпературным ядерным реактором, в качестве сухого газа целесообразно применить азот (yN ) или окись углерода. Последние по своим теплофизическим свойствам — молекулярному весу (газовой постоянной), показателю адиабаты расширения (сжатия), теплоемкости, теплопроводности, вязкости и т. п.— близки к продуктам сгорания (воздуху). Следовательно, в ПГТУ с закрытой тепловой схемой рабочим телом может служить смесь азота или окись углерода с водяным паром. Это позволяет рассматривать одни и те же уравнения парогазовых смесей в ПГТУ как с открытой, так и с закрытой тепловыми схемами. [c.32]

Восстановительные газы. Основными восстановительными газами являются водород и окись углерода. Восстановительные свойства имеют также различные газовые среды, полученные из диссоциированного аммиака, генераторного газа, углеводородных и других газов, содержащих водород, окись углерода или их смеси. [c.131]

Промежуточное (между твердым и газовым) жидкое состояние вещества порождает специфические трудности в изучении его структуры. Значительная часть информации о структуре твердых гетерогенных систем может быть получена из механических испытаний и изучения диаграммы состояния. При исследовании структуры жидких систем такие методы оказываются практически бесполезными. Основной объем информации о структуре жидкостей и их смесей получается при изучении ослабления и рассеяния различных видов электромагнитных колебаний и волн (рентгенографический, оптический, радиоспектроскопический, ультразвуковой анализ), термодинамических параметров состояния (плотность, сжимаемость, теплоемкость, коэффициенты температурного расширения и др.) и переносных свойств (вязкость, диффузия, тепло- и температуропроводность). [c.196]

Цианирование. Цианирование — процесс насыщения поверхностного слоя азотом и углеродом. При жидком цианировании это достигается путем нагрева стальных деталей в расплавленных солях, содержащих цианистый натрий при газовом цианировании — путем нагрева в смеси газов, например светильного и аммиака. Глубина слоя при низкотемпературном цианировании составляет 0,03— 0,1 мм. Низкотемпературное цианирование в основном применяют для повышения режущих свойств инструментов. При высокотемпературном цианировании глубина слоя 0,5—2 мм применяется с той же целью, что и цементация. При газовом цианировании глубина насыщенного слоя достигает 0,4—6 мм и имеет повышенную твердость. [c.179]

Разница в окислительных свойствах метана и других углеводородов становится особенно заметной при оценке токсичности выхлопных газов двигателей, использующих в качестве топлива природный газ. Если основными компонентами углеводородной составляющей выхлопных газов бензиновых двигателей являются этан и этилен, то в газовых двигателях основное количество углеводородных выбросов приходится на метан. Это связано с тем, что углеводородная часть выбросов бензиновых двигателей образуется в результате крекинга паров бензина при высоких температурах, имеющих место в несгорающей части смеси. В газовом же двигателе несгорающий метан никаким преобразованиям не подвергается, что и приводит к отличающемуся составу углеводородной части выхлопа. [c.239]

В работе Е. К. Петрова с соавторами [4.17] основной задачей было исследование термических свойств газовых смесей фреонов-13 и 23. Но измерения, выполненные методом Барнетта, проведены в полном концентрационном интервале и для чистого фреона-13 получены новые опытные данные о сжимаемости в интервале Г=(273—423) К и р 20 МПа. Результаты измерений достаточно хорошо согласуются с данными, полученными ранее в МЭИ [4.18, 4.25]. [c.146]

Основная сложность построения математической модели процессов, определяющих свойства N2O4, заключается в большом различии свойств N2O4 в газообразном состоянии и свойств идеальных газов. Поэтому при теоретическом определении свойств многокомпонентных газовых смесей, к которым относится и N2O4, широко используются запись уравнений в вириальной форме и закон соответственных состояний. Такой подход дает достаточно точные для инженерных расчетов результаты. [c.95]

Методы расчета теплопроводности газовой смеси, развитые в группе работ третьего направления, являются по существу комбинированными, поскольку измененные свойства компонент в смеси вычисляются иа основе молекулярно-кинетической теории, а структура расчетных соотношений определяется на основе феноменологических представлений либо качественных рассуждений о процессе переноса тепла в смеси. Сохраняя относительную простоту расчетных соотношений, свойственную работам второго направления, новые методы учитывают основные физические особенностп молекулярного переноса тепла и дают хорошее совпадение (обычно до 10%) расчетных и опытных значений теплопроводности в широком диапазоне изменения [c.236]

В задачах аэрономии, в которых переносные свойства определяются, в основном, нейтральными компонентами газовой смеси, величина 1о мало отличается от истинного коэффициента теплопроводности 1, и вторым членом в (2.3.27) часто можно пренебречь. Однако, с появлением, например, электронной компоненты в ионосфере вклад второго члена в (2.3.27) делается весьма существенным и может достигать порядка 30% Ферцигер, Капер, 1976 Маров, Колесниченко, 1987). Использование формулы (2.3.27) в случае сме и частично ионизованных газов чрезвычайно затруднительно, поскольку соответствующие расчеты требуют двукратного обращения матриц высоких порядков одно обращение связано с [c.97]

Эти проблемы нашли свое отражение в данной монографии, в которой, наряду с построением макроскопических моделей развитой турбулентности реагирующей газовой смеси, приведены конкретные примеры аэрономических задач, анализируемых в рамках разработанных моделей сплошной среды с усложненными свойствами. Кратко суммируем ее основные результаты. [c.312]

Газовая К. сталей представляет особенный практич. интерес, т. к. стали (и никелевые сплавы) лучше других металлов сохраняют механическ. свойства при высоких 1° и поэтому могут в этих условиях широко применяться. Скорость К. в очень большой степени зависит от химич. состава сталей. Вообще металлич. примеси, дающие с основным металлом твердые растворы, увеличивают стойкость последнего, в особенности если сами примеси способны давать хорошие защитные плепки. Наилучшее действие оказывает хром, затем никель. Добавки к высокохромистым или к высокохромоникелевым сталям кремния, вольфрама и нек-рых других металлов еще более увеличивают их стойкость. Сплавы с никелевой основой вместо железа сопротивляются окислению лучше сталей (нихромы). Железоалюминиевые сплавы и железокремнистые сплавы при высоком содержании алюминия и кремния хорошо сопротивляются окислению при не слишком высоких 1° вследствие образования прочных пленок окислов. Вообще каждый металл и сплав обнаруживает специфические свойства по отношению к различным газовым смесям и различным °-ным условиям. [c.51]

Более высокими восстановительными свойствами обладают атмосферы, полученные путем сжигания горючих газов с поглощением тепла. При получении таких атмосфер температура катализатора и соотношение газа и воздуха подбирают так, чтобы происходило разложение углеводородов при неполном сгорании. Основными составляющими образующейся при неполном сгорании газовой смеси является водород, окись углерода и азот. Такие газовые смеси, не содержащие влаги, не обезуглероживают сталей в процессе пайки, а, наоборот, оказывают слегка науглероживающее действие. Составы атмосфер, полученных при неполном сгорании городского газа в воздухе, приведены в табл. 15. [c.55]

Л/ел/брднсг - полупроницаемая перегородка, пропускающая определенные компоненты жидких или газовых смесей. Мембраны должны удовлетворять следующим основным требованиям обладать высокой разделяющей способностью (селективностью) высокой удельной производительностью (проницаемостью) химической стойкостью к действию среды разделяемой системы механической прочностью, достаточной для их сохранности при монтаже, транспортировании и хранении. Кроме того, свойства мембраны в процессе эксплуатации не должны существенно изменяться. [c.314]

Еще более значительны затруднения, возникающие при расчете параметров потока реагирущей системы в проточной части газовой турбины. Немонотонность теплофизических свойств и учет кинетики химических реакций делают в настоящее время практически неразрешимой и задачу стационарного двумерного вихревого течения реагирующей смеси. Эти затруднения указывают на необходимость разработки упрощенной математической модели, отражающей основные физические закономерности расширения реагирующего газа в ступени турбины. [c.166]

Взаимодействие расплавленного металла с газовой фазой определяется составом атмосферы дуги и химичеср1ми свойствами элементов, содержащихся в расплавленном металле. Атмосфера дуги состоит из смеси газов О2, N2, Нг, СО, СО2, паров воды, металла и шлака. О2, N2, Н2 попадают в нее в основном из воздуха, а также из сварочных материалов (сварочной проволоки, покрытий электродов, флюсов и защитных газов). Дополнительным источником О2 и Н2 могут быть ржавчина, органические загрязнения и конденсированная влага на поверхности проволоки и свариваемого металла. СО2 и СО образуются в результате разложения в дуге компонентов покрытий электродов и флюсов. В случае сварки в защитной атмосфере углекислого газа они составляют основу атмосферы дуги. Количественное соотношение и парциальное давление газов зависят от вида сварки и применяемого способа защиты сварочной ванны. При высокой температуре дуги основная часть г ов диссоциирует и переходит в атомарное состояние. При этом их химическая активность и способность к растворению в расплавленном металле повышаются. [c.227]

Рабочая, окружающая и разделительная среды. Рабочая среда (F) — вещество внутри, окружающая среда А) - вещество вне герметизируемого объекта. Каждая среда характеризуется определенным агрегатным состоянием основной фазы (жидкое, газообразное, твердое — сыпучее, плазменное), физическими параметрами и химическими свойствами. Обычно в основной фазе находятся загрязнения, поэтому система всегда является двух- или трехфазной (например, в жидкости взвешены твердые частицы и пузырьки газа). Среду, состоящую из предусмотренной смеси нескольких веществ в разных состояниях (например, мелкодисперсные ферромагнитные частицы в жидкости, коллоидные растворы и т. д.), называют композиционной. При взаимодействии сред между собою и- с материалами уплотнения возможны недопустимые химические реакции, изменение физического состояния и т. п. В этом случае среда Р является несовместимой со средой Л или материалами уплотнений. Пригодность материалов для работы в условиях взаимного контакта называют совместимостью. В течение заданного срока эксплуатации свойства материалов должны изменяться (вследствие взаимодействия со средами) в установленных пределах. При несовместимости сред А и Р в конструкции агрегата предусматривают гидравлический или газовый затвор, заполненный разделительной средой Б (иногда ее н ывают запирающей или буферной средой). В уплотнениях некоторых типов разделительная среда может находиться в разных агрегатных состояниях при работе и остановке объекта (например, в гидрозатворах с легкоплавким уплотнителем). [c.13]

Запатентован способ науглероживания титана в проточной смеси, содержащей 0,5—1% (объемн.) газообразных углеводородов ряда С Н2 +2 (например, метан, пропан) или ряда С Н2 (например, пропилен) и инертный газ — носитель (аргон). Оптимальные параметры процесса температура 930—980° С, содержание пропана в смеси 0,8% (объемн.), время выдержки 8 ч, скорость газового потока И m Imuh на каждые 100 см поверхности обрабатываемого металла. Охлаждать изделия после насыщения необходимо в инертной среде. Рекомендованный режим обработки обеспечивает получение твердых, прочно сцепленных с основным материалом карбидных слоев, хорошо сопротивляющихся износу и схватыванию. Исследование структуры слоя показало, что она имеет решетку карбида титана с дефицитом по углероду и твердостью 1200—1500 кПмм (по Кнупу). Оптимальными свойствами обладает слой толщиной около 5 мкм, полученный на шлифованной поверхности. [c.144]

Выполнение С. При газовой С. следует избегать избытка как горючего газа, так и кислорода. Если ацетилен и кислород смешаны в надлежащей пропорции, то в пламени молшо различить две зоны непосредственно за мундштуком горелки заметна струя несгоревшего газа—темное ядро, окруженное конусом пламени яркожелтого цвета. В этой части пламени ацетилен распадается на углерод и водород. Углерод, сгорая, дает е кислородом из баллона окись углерода. В наружной зоне пламени окись углерода и водород вместе с поступающим из воздуха кислородом образуют двуокись углерода и водяной пар. Конус пламени, помимо окиси углерода и водорода содержит еще несгоревшие углерод и кислород из баллона. Эта часть сварочного пламени вследствие ее обугливающего и окислительного влияния для С. непригодна, как и та часть наружной зоны пламени, к-рая кроме двуокиси углерода и водяных паров содержит еще атмосферные кислород и азот. Для С. пригодна только та часть пламени, в к-рой углерод сгорел полностью и имеется еще достаточное количество водорода, т. е. та часть, к-рая обладает четко выраженными восстановительными свойствами. Эта сварочная зона расположена на расстоянии 2—5 мм от вершины конуса. При С. смесью водорода с кислородом для установления сварочного пламени требуется отношение 4 1. Добиться такого соотношения довольно трудно, т. к. ядро в пламени этой смеси обозначается весьма слабо. Необходимо всегда иметь в виду, что С. является металлургическим процессом, протекающим при высокой В связи с нагревом возникают напряжения и коробления, к-рые необходимо сводить к минимуму. Поэтэ-му продвижение вперед горелки следует вестп т. о., чтобы основной материал свариваемых предметов не нагревался излишне сильно. В этом отношении гл. обр. помогают сноровка сварщика и быстрота выполнения С. Помимо основательного сплавления кромок свариваемых листов и присадочного материала необходимо обращать особенное внимание на проведение правильной С. по всей толще шва и на возможно полцое соединение между основным материалом и присадочным. Признаком хорошо выполненной С. служит равномерно- [c.104]

Основные требования, к-рым должна удовлетворять С. з., для того чтобы обеспечить бесперебойную и надежную работу двигателя и легкий запуск последнего, являются следующие 1) С. 3. должна обладать определенными термич. свойствами (теплоемкостью и теплопроводностью), при к-рых происходило бы са-мосгорание масла и копоти, появляющейся на внутренней изоляционной части С. з. 2) С. з. не должна перегреваться до такой 1°, при к-рой наступает нежелательное и опасное для работы двигателя. явление самозажигания 3) С. з. должна быть достаточно прочна в механич., термич. и электрич. отношениях 4) С. з. должна быть термичной 5) изнашивание электродов С.з. под действием искры д. б. незначительное. Кроме того электроды С.з. должны быть стойкими в отношении действия газовой коррозии 6) С. 3. должна быть экономичной в изготовлении и в эксплоатации. Кроме того к С. з. предъявляется еще ряд требований, как то возможность регулировки зазора между электродами, удобство осмотра, чистка и т. д. Эти требования обосновываются тем, что С. з. во время своей работы находится в довольно тяжелых условиях. Действительно С. з., будучи ввернута в головку цилиндра двигателя, подвергается во время работы двигателя попеременному охлаждению и нагреву. В период всасывания внутренняя часть С. з. соприкасается с горючей смесью, имеющей ок. 60° в конце хода сжатия смеси достигает 300—400° в момент вспышки и в начале рабочего хода газы достигают Г 2 000—2 500°, в конце рабочего хода— 1 300—1 500°. [c.182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...