Кинетика процесса конденсации

КИНЕТИКА ПРОЦЕССА КОНДЕНСАЦИИ [c.107]

С ростом температуры подложки эффект маски усиливается, т. е. наличие маски оказывает влияние на кинетику процесса конденсации. [c.128]

Термодинамика и кинетика процесса конденсации [c.456]

ТЕРМОДИНАМИКА И КИНЕТИКА ПРОЦЕССА КОНДЕНСАЦИИ 457 [c.457]

Затем производится уточненный расчет процесса конденсации по программе с учетом кинетики химической реакции. На рис. 4.11 показаны изменения различных параметров по длине трубы при неравновесном составе газа на входе. Сущность происходящих процессов при конденсации химически реагирующего газа наглядно отражена [c.163]

В опытах МЭИ с рабочим колесом перед соплом с переходом во влажную область скачка конденсации по существу не получалось (рис. 43, б). Интенсивность процесса конденсации сильно падала. Максимум давления с увеличением влажности перемещался вверх по потоку. Объяснить это явление на базе теории скачков конденсации невозможно. С точки зрения кинетики конденсации оно закономерно. При выпадении некоторого количества влаги в рабочем колесе и на протяжении начального участка сопла переохлаждение уменьшается и процесс затягивается. Это наглядно было показано на рис. 42. [c.138]

Фольмер и Вебер [2] не довели до конца определение пред-экспоненциального множителя В. Дальнейшее развитие теории пошло по пути более детального рассмотрения кинетики процессов испарения и конденсации при зародышеобразовании в пересыщенном паре [3, 5, 8, 10] и в перегретой жидкости [4, 6—10J. Постановка задачи изменилась [c.40]

Центральный вопрос кинетики конденсации — это вопрос о скорости образования зародышей критического размера и их дальнейшем росте. Увеличение размеров капелек, достигших и перешагнувших критический барьер, ведет к разрушению метастабильного состояния системы, а следовательно, к изменению параметров пара и отклонению распределения зародышей по размерам от равновесных значений. В то же время закономерности, описывающие результаты флуктуации плотности, получены исходя из того условия, что температура, давление и число молекул паровой фазы сохраняются стабильными. Для того, чтобы полученные соотношения могли быть использованы в условиях нестационарного распределения, требуется ввести соглашения, сводящие действительный процесс к искусственной квазистационарной схеме. Принимается, что капельки с числом молекул, несколько превышающим критическое, удаляются по мере их образования из системы и заменяются эквивалентным количеством отдельных молекул в такой системе состояние пара сохраняется стабильным. [c.130]

Результаты управления кинетикой впитывания в фитиле ТТ представлены в виде графиков, доказанных на рис. 6. Регулирование процессов испарения и конденсации в ТТ можно осуществить с помощью электрического поля. Большое распространение в процессах управления получило также магнитное поле (см. рис. 15, и). Впервые оно было применено для жидкометаллических ТТ. В работе 40 показано, что для анализа регулирования в таких ТТ может быть использовано число Гартмана с учетом отношения электропроводности стенки и жидкости с [c.55]

Если все сводить к изменению условий конденсации, скорость процесса в присутствии SO2 не должна превысить скорость коррозии при 100%-ной влажности. Без дополнительных допущений об изменении сернистым газом характера коррозионной среды на металле, а также кинетики электродных реакций, нельзя объяснять и резкое увеличение коррозии стали при последующем воздействии на нее чистой атмосферы (рис. 106). [c.179]

Температура сырой (обводненной и обезвоженной) нефти — многообразный по проявлению фактор коррозии внутри резервуаров. Она определяет растворимость в этих средах основных коррозионных агентов (воды, кислорода, сероводорода и СО , а также, согласно химической кинетике, скорость коррозионного процесса. На развитие коррозии металлов в емкостях оказывает влияние не столько температура углеводородных жидкостей, сколько разность температур между нефтью и окружающей резервуар атмосферой. Значительная разность температур между стенками резервуара и контактирующей с ними газовой средой (при полной насыщенности ее влагой и парами углеводородов) является движущей силой процесса непрерывной конденсации жидкости на кровле и внутренних стенках резервуара и, следовательно, причиной не только дополнительного обводнения хранящейся в резервуаре нефти и нефтепродуктов, но и насыщения конденсирующихся капель воды и нефтепродуктов компонентами газовой атмосферы (кислородом и сероводородом). [c.16]

Коррозионные разрушения могут происходить в результате непосредственного контакта металлической поверхности с дымовыми газами. Такая коррозия имеет место, например, в топочной камере, где под действием газообразного сероводорода происходит процесс разрушения экранных труб. Эти процессы подчиняются основным закономерностям химической кинетики гетерогенных реакций, в которых коррозия может быть так же вызвана конденсацией на поверхности металла влаги либо агрессивной жидкости. Такая коррозия в большинстве случаев связана с появлением электрического тока и носит название электрохимической коррозии. [c.5]

Т — —25 °С найдено 5 8. Авторы относят свои результаты к условиям, при которых за время постоянной чувствительности камеры образуется 1—2 капли в 1 см . Пересыщение, полученное в [135] для воды, выше, чем у Фольмера и близко к границе образования плотного тумана, указанной Вильсоном. Работа на расширительных камерах Вильсона требует известных предосторожностей и методических проработок для получения надежной информации о кинетике гомогенного зародышеобразования. Во-первых, в камере нельзя полностью избавиться от конденсации на ионах, пылинках. Во-вторых, нужно быть уверенным, что процесс расширения от начала до конца сохраняет адиабатический характер и состояние максимального пересыщения пара существует некоторое время, в течение которого возникают флуктуационные центры конденсации с частотой /х- Не будет большой ошибкой считать, что все капельки (за вычетом гетерогенных зародышей) начинают расти в это время. Если общее число появившихся капелек приблизительно известно, то есть возможность сравнивать экспериментальные результаты с теорией. [c.155]

Следует иметь в виду, что в интенсивных процессах реализуются большие перепады давления, и прохождение химических реакций зависит не только от интенсивности нагрева, но и от чисто гидродинамических эффектов, определяющих, в частности, изменение давления, а с ним интенсивность испарения или конденсации. Именно такие ситуации специфичны для ряда современных интенсивных и энергоемких процессов, расчет и анализ которых требуют совместного решения полной системы уравнений масс, импульса, энергий фаз и кинетики межфазных и внутрифазных процессов. [c.270]

Расширяющиеся пары частично конденсируются во время разлета, и в облаке паров появляются маленькие частицы конденсата. Кинетика конденсации и размеры частиц рассчитывались Ю. П. Райзером (1959). Возможно этот процесс является одним из механизмов образования космической пыли. В работе М. А. Лаврентьева (1959) удар быстрого тела о поверхность жидкости рассмотрен в другом крайнем предположении о несжимаемости жидкости. [c.247]

Нас будет интересовать в этой главе другой вопрос кинетика неравновесных процессов не с точки зрения влияния ее на движение газа, а с точки зрения определения концентраций различных компонентов в условиях существенно неравновесного протекания химических реакций, ионизации, конденсации паров в различных гидродинамических явлениях. При этом гидродинамика, как правило, будет рассматриваться приближенным образом, путем использования некоторых эффективных значений показателя адиабаты, и на уже известное гидродинамическое решение будет накладываться кинетика интересующих процессов. [c.428]

Составим уравнения кинетики конденсации. Сделаем основное предположение о том, что процесс расширения паров происходит настолько медленно, что процесс образования зародышей можно считать квазистационарным. Скорость образования при этом в каждый момент времени совпадает со стационарной скоростью (8.41), соответствующей фактическому переохлаждению 0, которое существует в системе в данный момент. [c.460]

Расчеты кинетики конденсации легко переносятся и на другие возможные законы расширения вещества, которые имеют место, скажем, в аэродинамической трубе или при истечении из сопла. Эти расчеты не содержат ничего принципиально нового по сравнению со случаем разлета в пустоту, и мы на них останавливаться не будем. Заметим, что если степень конденсации паров невелика или же полная энергия паров гораздо больше теплоты испарения, конденсация мало сказывается на газодинамике процесса. Кинетику конденсации можно при этом рассчитывать на основе известного газодинамического решения, найденного-в первом приближении без учета конденсации. Именно так мы и поступали в предыдущем параграфе. [c.463]

Диффузия применяется в химической кинетике и технологии для регулирования химических реакций, в процессах испарения и конденсации, для разделения веществ. [c.138]

К) азот и кислород не конденсируются. Накопление этих компонент в газожидкостном цикле АЭС может привести к значительному ухудшению процесса конденсации. Знание кинетики и механизма термических процессов, приводящих к необратимому распаду N0 и других окислов азота, позволяет оценить скорость необратимого разложения N2O4 в контуре АЭС. Последняя величина необходима для разработки установки очистки теплоносителя от продуктов необратимого разложения и выбора такой области параметров цикла, в которой влияние необратимых процессов на параметры N2O4 пренебрежимо мало. [c.8]

Расчет тепло- и массообмена при конденсации химически реагирующего газа в трубе В конденсатор АЭС с диссоциирующим теплоносителем в общем случае может поступать газ, содержащий неконденсируемые (при обычных условиях) компоненты N0 и О2, между которыми протекает реакция рекомбинации 2N0-f-02ч 2N02. Расчет процесса конденсации теплоносителя в трубе с учетом кинетики указанной химической реакции производится по одномерной модели, вывод и обоснование которой изложены в [4.1]. [c.157]

Впрочем, эти расчеты служили только для объяснения физических явлений в скачке конденсации, когда не было для этого более мощных средств. Эта попытка Д. Кинана подправить теорию скачка конденсации подтверждает в известной мере недостаточность средств макроскопической теории для расчета параметров потока после ядрообразования. Еще один шаг по пути исправления этой теории привел бы к рассмотренным выше методам расчета процесса конденсации. Переход к прогрессивным методам кинетики фазовых превращений закономерен и целесообразен. [c.139]

За последние годы многие исследователи [342—344, 347—3501 применяли к начальным стадиям процесса конденсации хорошо развитые представления кинетики химических реакций в гомоген- [c.121]

Куртней [137, 138] применил быстродействующую камеру Вильсона (время расширения 3—8 мсек), VIA = 1,2—1,5. Давлепие в процессе расширения и после него измерялось с помощью пьезоэлектрического датчика, помещенного в камеру. Температуры термостата и газа перед расширением измерялись железо-константановыми термопарами. Процесс конденсации регистрировался фотоумножителем по изменению интенсивности рассеянного света под углом 90°. В камере возникал плотный туман, напоминающий табачный дым. Изучалась кинетика конденсации водяного пара в смеси с инертным газом (Аг, Не, N2). Насыщение газа производилось в отдельном устройстве, камера была сухая . В работе [137] получены данные, которые согласуются с измерениями Вильсона (S =8, Гг = 257 °К) и с классической теорией гомогенной нуклеации. Последующее более детальное исследова- [c.156]

В случае ударных волн умеренной интенсивности конечные состояния оказываются в твердой или жидкой фазе, что позволило использовать [65] фотоэлектрический метод измерения остаточной температуры и на этой основе найти [66] энтропию и температуру меди при давлениях до 190 ГПа. В [67] энтропию натрия, стронция, бария и урана находили путем оптических измерений доли испарившегося металла под действием ударных волн с давлениями 20 — 300 ГПа. Поскольку ударные волны столь умеренных интенсивностей приводят лишь к незначительному испарению, которое может быть зарегистрировано лишь при чрезвьлайно низких давлениях, эти измерения проведены в вакууме 10 мм рт.ст. Адсорбционные измерения, выполненные в условиях существенной неодномерности течения, позволили найти [67] долю конденсата, образовавшегося при охлаждении плазмы в процессе ее расширения из ударно-сжатого состояния. На основе качественных соображений о кинетике процесса испарения и конденсации результаты этих измерений были связаны с энтропией ударно-сжатого вещества. [c.364]

При изучении кинетики гидролиза тетраэтоксисилана установлено, что скорость процесса конденсации в кислой среде значительно превосходит скорость гидролиза. Выделить лабильные гидрооксилсодержащие продукты гидролиза Si (ОС2Н5)4 не удается, хотя в начальной стадии процесса их концентрация оказывается достаточно высокой. Это обусловлено тем, что они легко конденсируются при нагревании. [c.23]

Последние достижения в кинетике испарения-конденсации освещены в обзоре [1]. В большинстве работ по этому вопросу, включая [2], изучаются стационарные процессы. Имеются также работы по нестационарному испарению [3-5]. В [3] решалась задача о сильном испарении в вакуум. Умеренно сильный режим испарения в полупространство при внезапном повышении температуры испаряющей поверхности изучался в [4] в квазистационарном приближении. Предполагалось, что по истечении пренебрежимо короткого нестационарного процесса испарение переходит в установившийся режим с равномерным потоком непосредственно вне области кнудсенов-ского слоя. Равномерный поток вытесняет газ (пар) и индуцирует ударную волну, распространяющуюся с постоянной скоростью по фоновому газу. Решение для кнуд-сеновского слоя, ответственного за кинетику испарения, строилось методами термодинамики необратимых процессов. Нестационарная фаза выхода на стационарный режим оставалась за пределами исследования. [c.141]

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]

Необходимо также подчеркнуть, что введение ОДА существенно влияет на кинетику фазовых переходов, что в свою очередь приводит к изменению газодинамических характеристик решеток Б области спонтанной конденсации в зоне Вильсона. Положительные эффекты при введении ОДА в поток парокапельной структуры обусловлены физически различными факторами. Гидрофобизирую-щее вещество приводит к уменьшению размеров капель, влияет на их траектории и деформацию в конфузорном течении в криволинейном канале, коэффициенты сопротивления, процессы коагуляции,, дробления и взаимодействия с пленками. Широко распространенное мнение, согласно которому уменьшение размеров капель обусловливает более значительные затраты кинетической энергии несущей фазы на их ускорение, не учитывает влияния сопутствующих процессов деформации, дробления и коагуляции капель, протекающих различно в потоке с добавками ОДА и без гидрофобизатора. Учитывая явления на границе раздела фаз (менее интенсивные волновые процессы на поверхности пленок, затрудненный срыв капель с пленок и значительное количество влаги, выпадающей в пленки), можно утверждать, что уменьшение диаметров капель не приводит к увеличению затрат кинетической энергии на ускорение дискретной фазы. [c.310]

Процессы кинетики конденсации и газодинамики двухфазной среды во влажнопаровых турбинах настолько сложны, что их далеко не всегда можно изучить теоретически с необходимой для практики точностью. Выдвигаемые в исследованиях двухфазных потоков гипотезы требуют проверки и совершенствования. Поэтому наряду с совершенствованием кинетики фазовых превра-ш,ений экспериментальное исследование физических явлений вО) влажнопаровых турбинах — основа дальнейшего развития их теории. [c.140]

К. т. может осложняться протеканием в среде пли на поверхности раздела разных физ.-хпм. превращений (кипение, плавление, конденсация, диссоциация, ионизация и т. п.). В этих случаях для теоретич. описания К. т. используются дополнит, ур-ния, отражав щие кинетику отд. физ.-хим. процессов или условия термодинамич. равновесия, напр, законы действуюищх масс для разл. хим. реакций. Если при этом отд. физ.-хим. превращения протекают на поверхности раздела и имеет место суммарный расход массы через эту поверхность, то вместо ур-ния (1) для оппсания плотности теплового потока к поверхности раздела используется более общее ур-ние [c.434]

Для матем, описания Н. т. используется система диф-ференц. ур-ний газовой динамики, к-рая дополняется т. н. релаксационными (кинетическими) ур-ниями, описывающими исследуемый неравновесный процесс. Так, для описания течений с неравновесными хим. реакциями используются ур-яия хим. кинетики с соответствующей системой реакций и констант скоростей реакций для течений с колебат. релаксацией — ур-ния для нахождения энергии разл. возбуждённых колебат. иод с соответствующими временами релаксации для течений с неравновесной конденсацией — ур-ния нуклеации и ур-ния роста зародышей (ф-лы Максвелла или Кнудсе-на) для двухфазных течений с жидкими или твёрдыми частицами — ур-ния движения и теплообмена частиц с соответствующими коэф, сопротивления и теплообмена. [c.328]

В дальнейшем могут встретиться случаи движения сплошной среды с непрерывным по ходу движения среды возникновением (исчезновением) вещества данного сорта за счет, например, химической реакции превращения одного из составляющих ее веществ в другое или вследствие изменения фазового состояния вещества (испарение движущейся жидкости, сопровождающееся возникновением в ней пузырьков пара, или, наоборот, конденсация пара и появление в нем жидких капель, цепенение жидкого металла, таяние льдинок в потоке воды и т. п.). В этих случаях естественно говорить о применении в сплошных средах методов механики переменной массы . Теоретической моделью такого рода явлений может служить заданное наперед, определяемое химической или физической кинетикой происходящих в движущейся среде процессов, непрерывное распределение источников притока (стока) массы, с интенсивностью, характеризуемой секундным, отнесенным к единице объема приростом массы вещества в данной точке потока. Эту величинз имеющую размерность [М/(7у Г)] = плотность/время, было бы естественно обозначить символом р, но, чтобы не смешивать ее с индивидуальной производной по времени ф/di, примем для нее обозначение /. Связь между символами ф/di и / определится из очевидного соотношения [c.56]

Установка может быть использована и для исследования коррозии металлов, применяемых для изготовления аппаратов химических производств, работающих с водными средами. Следует иметь в виду, что при коррозионных испытаниях в данной установке нельзя смоделировать и воспроизвести условия для исследования влияния на кинетику коррозии температурного-градиента по высоте стенки. Невозможность учета влияния процесса массопередачи, например конденсации, на скорость коррозии также несколько онижает экспериментальную ценность установки. Достоинством установки является возможность проведения коррозионных исследований (после небольшой модернизации) при нестационарном теплообмене, т. е. при проведении тепловых процессов, обусловленных изменением температуры металла до момента полного выравнивания с температурой окружающей среды. Нестационарный теплообмен характерен для периодов пуска, простоев, изменений технологических режимов работы аппаратов, его влияние на коррозионное разрушение редко поддается учету. [c.197]

Указанные граничные условия практически полностью охватывают те ситуации, которые могут возникнуть во всех разновидностях метода парогазовой фазы испарение-конденсация в вакууме, разложение лету-, чих соединений. Кроме того, эти граничные условия могут быть использованы и при анализе процессов окисления. При окислении рост поверхностного оксидного слоя происходит только в результате связывания кислорода атомами металла, диффундирующими через слой оксида из матрицы. Скорость поверхностной реакции завишт от концентрат атомов металла на поверхности роста оксида. При окислении рост оксидного слоя контролируются не только диффузией атомов металла, но и скоростью химической реакции на поверхности роста. Поэтому кинетика роста может и не подчиняться параболическому закону. Вид зшиси- [c.119]

Кооперативные процессы при нуклеации. Начиная с работы Фаркаша [3], образование жизнеспособного зародыша рассматривается как цепочка случайно чередующихся единичных актов испарения и конденсации. Одновременное изменение на две и более единиц считается маловероятным событием и в теории не учитывается. Такая схема оказалась достаточно простой для анализа кинетики нуклеации. Слабым местом схемы последовательных шагов является пренебрежение кооперативными процессами типа распада капли (пузырька) на части. Распад может произойти, например, в результате сильного деформирования капли за счет возмущений при тепловом движении [63]. Возникновению микроскопической полости в жидкости также пе обязательно предшествует эволюции, в начале которой была дырка, соответствующая удалению одной молекулы. Если жидкость получит вследствие флуктуаций плотности достаточно сильное местное растяжение и элемент объема выйдет за границу устойчивости (спинодаль), то в следующий момент произойдет развал жидкости с образованием пузырька. Детали картины зависят от времен релаксаций неско.льких процессов. Схема последовательных единичных актов испарения и конденсации здесь уже неприменима. Но учет кооперативных процессов в теории нуклеации не разработан. [c.62]

Такая классификация сред по агрегатному состоянию положена в основу построения многих монографий, учебников и учебных юсобий по химическому сопротивлению материалов, особенно по коррозии и защите металлов. Такой подход оправдан, так как процессы взаимодействия материалов с газами отличаются от процессов, протекающих в жидких средах, как по механизму, так и по кинетике. Однако при изучении взаимодействия неметаллических материалов с газовыми средами, в отличие от металлов, допускается наличие конденсации влаги, особенно при изучении атмосферной коррозии бетонов, керамики и полимерных композиционных материалов. Это понятно, поскольку для металлов возможно в таких условиях изменение механизма коррозии с хи-.ического на электрохимический, что для указанных неметалли-1еских материалов исключено. [c.17]

В парах щелочных металлов в условиях изменения температуры по длине трубы возможно протекание химической реакции— димеризации. Возможность влияния этой реакции на характеристики тепловой трубы отмечена авторами работы [46 при экспериментальном изучении предельных характеристик натриевых тепловых труб в области давлений пара, где достижимы звуковые ограничения. Позтому в качестве третьей модели состояния пара в работе [45] рассмотрена так называемая соединительная модель. В этой модели пар описывается как двухкомпонентная смесь (мономер и димер) идеальных газов, которая находится в локальном химическом равновесии, но эта смесь заморожена по отношению к фазовым переходам, т. е. предполагается отсутствие конденсации в паровом потоке. Была проанализирована [27] также четвертая модель описания состояния пара, в которую включены кинетика протекания реакций диссоциации рекомбинации, процесс зародышеобразо-вания капелек жидкости, а также процесс роста капель. Рассмотрим эти модели состояния пара. [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...