Уравнения состояния конденсированных тел и их фаз

Как мы вскоре увидим при анализе процессов горения водородсодержащего топлива, в газообразных продуктах горения имеется некоторая доля водяных паров. При достаточном охлаждении этих продуктов некоторое количество водяного пара конденсируется. Если это происходит, например, в жаровой трубе котла, то существует опасность, что металлические поверхности могут подвергаться коррозии. Поэтому необходимо знать, при какой температуре начинается конденсация водяных паров. При расчете процессов горения может также потребоваться определить количество водяных паров, поступающих вместе с атмосферным воздухом. И в том, и в другом случае поступающие реагенты и отводимые продукты горения могут рассматриваться как смеси идеальных газов. Для водяных паров это допустимо даже при достижении состояния насыщения, поскольку доля водяных паров относительно невелика, и, следовательно, их парциальное давление мало. При этом соотношение между переменными р — v — Т для водяных паров весьма близко к уравнению состояния идеального газа, даже если пар находится в точке конденсации. [c.271]

Здесь — среднее число испаряющихся в единицу времени молекул с единицы поверхности пузырька, содержащего п молекул, — число конденсирующихся молекул при тех же условиях, — поверхность пузырька, / — число пузырьков в жидкости (функция распределения пузырьков по размерам). Цепочка уравнений (2.32) обрывается на номере где х превышает число молекул в критическом пузырьке, но не является строго заданным числом. Предполагается, что большие пузырьки п ) удаляются из системы и заменяются эквивалентным числом молекул жидкости. Этим обеспечивается сохранение стационарного состояния при постоянном потоке вдоль фазовой оси п. Задача состоит в определении как функции температуры и давления. Решение получено [6, 10] при упрощающих допущениях. Пузырьки считаются сферическими. Пар описывается уравнением состояния идеального газа. Для всех пузырьков предполагается выполненным условие механического равновесия (1.15) при отсутствии в общем случае вещественного равновесия (1.16). Физически это означает достаточно быстрое расширение пузырька (но без заметного радиального перепада давления в жидкости) и сравнительно медленный переход [c.41]

Водяной пар применяется в различных состояниях в весьма широком диапазоне давлений и температур и часто переходит в жидкое состояние — конденсируется. В этих условиях нельзя пренебрегать силами взаимодействия между молекулами и объемом самих молекул и, следовательно, к водяному пару нельзя применять законы идеальных газов и уравнение Менделеева — Клапейрона. [c.101]

Здесь Уп — релаксационный кинетический параметр, который в соответствии с учитываемыми процессами может быть концентрацией химических компонент смеси, энергией колебательных степеней свободы и массовых долей конденсирующейся компоненты. Излагаемый ниже метод расчета применим как для случая, когда в смеси протекают одновременно все указанные процессы, так и для случая, когда имеет место лишь один из них. Метод применим также и в случае, когда протекают и другие процессы, описываемые системой уравнений типа (3.24. .. 3.27). Конкретная запись правых частей кинетических уравнений (3.27), а также термического (3.28) и калорического уравнений состояния приведена в разд. 1.3. [c.111]

В калориметрах пар охлаждается и конденсируется за счет отдачи теплоты охлаждающей воде. Температуру конденсата, выходящего из калориметра, измеряют, а сам конденсат, предварительно охлажденный в холодильниках 15, собирают и взвешивают. Таким образом, в этом калориметре температура пара очень сильно изменяется (на 400—700 °С) и изменяется агрегатное состояние вещества. Тем не менее основные расчетные формулы, выведенные ДЛЯ проточных калориметров, справедливы и для этого случая, так как уравнение первого начала термодинамики (6.13), из которого эти формулы получены, не имеет ограничений. Количество теплоты, отданное паром, [c.207]

Если состояние, при котором пересыщение водяного пара во влажном воздухе больше величины S, рассчитанной по указанному уравнению, то на поверхности капель будет конденсироваться водяной пар, радиус капель будет увеличиваться и образуется туман. [c.88]

Переходное состояние теплообменника, представляющего собой канал, по которому течет поток жидкости, нагреваемый непрерывно конденсирующимся на наружной поверхности паром, описывается системой уравнений (2-9). В этом случае тепловой поток связан с температурами конденсата и стенки соотношением [c.95]

Рассматриваются вопросы расчетного определения параметров паровой и жидкой фаз высокоскоростного потока неравновесно конденсирующегося водяного пара вблизи верхней пограничной кривой в широком диапазоне изменения давления. Анализируются особенности использования уравнений конденсационного роста капель и уравнения состояния паровой фазы потока применительно к условиям проточных частей влажно-паровых турбин. Приведенное сравнение результатов систематических расчетов одиночных сопел и проточных частей влажно-паровых турбин с опытными данными свидетельствует о необходимости учета эффекта неравновесности конденсации при проектировании турбин. Библ. — 20 назв., ил, — 7. [c.247]

Не существует простого уравнения состояния р = = f T, V), которое бы с хорошей точностью передавало свойства флюидных состояний вещества. Выдающееся место в термодинамике принадлежит уравнению Ван-дер-Ваальса. При максимальной простоте оно дает качественно верную картину поведения конденсирующегося газа — со снинодалью и критической точкой. Будучи дополнено правилом Максвелла, уравнение Ван-дер-Ваальса описывает фазовое равновесие и метастабильные состояния ). В приведенной форме оно имеет следующий вид [c.19]

Аналогичные нестатические процессы широко встречаются и в двухфазных средах при возникновении фазовых переходов, а именно в тех случаях, когда скорость изменения параметров в потоке превосходит скорость образования ядер конденсации в паре и ядер испарения (пузырьков пара) в самоиспаряющейся жидкости. Для выявления некоторых особенностей метастабильных состояний интересно рассмотреть систему [Л. 33], описываемую уравнением Ван-дер-Ва-альса. При температуре ниже критической изотерма имеет вид, изображенный на рис. 2-1. На нем часть изотермы СЕ соответствует газообразному состоянию, а BF — жидкому. Участок СВ отвечает неустойчивому состоянию системы. При изотермическом сжатии состояние системы меняется по ED, причем для квазистатических процессов газ начнет конденсироваться в точке D и изменение состояния при дальнейшем сжатии будет соответствовать прямолинейному участку изотермы DA. При определенных условиях для чистых веществ удается получить газообразные состояния, соответствующие участку изотермы D. Аналогично если в жидкости нет пузырьков газа, то при изотермическом расширении достигаются состояния, соответствующие участку АВ. Однородные состояния, изображенные участками изотерм [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...