Диффузионный поток теплоты

Диффузионный перенос теплоты. В неизотермическом потоке при больших перепадах температуры и значительной интенсивности диффузии возникает дополнительный диффузионный поток теплоты, вызванный переносом массы. Если в нагретой среде имеется перепад концентраций и возникает массовый поток, то количество теплоты, переносимое этим потоком, равно (Срс-Ср) Т Тогда уравнение [c.295]

ДИФФУЗИОННЫЙ поток ТЕПЛОТЫ [c.559]

Дальнейшие упрощения матрицы феноменологических коэффициентов (уменьшение их числа) можно получить при учете симметрии среды. В выражение линейного закона (2.1) входят потоки и силы, из которых одни являются скалярами (в процессах с химическими реакциями, а также с объемной вязкостью), другие — векторами (потоки массы и теплоты), а третьи — тензорами (в процессах со сдвиговой вязкостью). В зависимости от симметрии среды система линейных уравнений (2.1) должна быть инвариантна относительно соответствующих ортогональных преобразований. При преобразованиях компоненты входящих в (2.1) различных величин преобразуются по-разному, в то время как установленная между потоком и силой связь не может изменяться при преобразованиях. Это приводит в случае изотропных систем к сохранению связей лишь между потоками и силами одной тензорной размерности, что выражает принцип Кюри о сохранении симметрии причины в симметрии следствий. Поэтому, хотя согласно линейному закону (2.1) каждая декартова компонента потока / может в принципе зависеть от декартовых компонент всех термодинамических сил, по принципу Кюри в зависимости от структуры (симметрии) среды может оказаться, что компоненты потоков будут зависеть не от всех компонент термодинамических сил и, следовательно, не все причины вызывают перекрестные эффекты, например в результате химической реакции (скалярный процесс) не может возникнуть диффузионный поток (векторный процесс). [c.16]

Рассмотрим теперь диффузионные потоки в неизотермической системе. В такой системе наряду с диффузионными потоками имеется также поток теплоты. Проведя те же рассуждения, что ц при определении прироста энтропии в результате чистой диффузии, получим для двух веществ разной температуры [c.346]

Используя понятие о теплоте переноса, можно получить более наглядное, чем (8.65), выражение для потока энтропии. Представим поток теплоты в виде двух членов потока за счет теплопроводности и диффузионного переноса [c.224]

При этом компоненты газа, диффундирующие вследствие наличия градиента концентрации, перенося энтальпию, являются источниками потока энергии, который при определенных условиях может превысить поток теплоты за счет теплопроводности. Кроме переноса вещества, обусловленного переменной концентрацией, образуются диффузионные потоки, вызванные градиентами температур (термодиффузия) и давления (бародиффузия). Эти две составляющие диффузионного потока не имеют существенного значения, и поэтому при изучении теплопроводности в потоке газа, обтекающем тело, их не учитывают. Ионизацию воздуха при числах < 20 25 можно также не учитывать. [c.702]

Поток энергии ё, переносимый молекулярным путем при наличии диффузионного переноса вещества, должен включать в себя перенос энергии за счет диффузии. В этих условиях (из-за проницаемости контрольной поверхности, относительно которой данный поток энергии рассматривается) понятие потока теплоты становится неоднозначным и его применение может привести к различным двусмысленностям и недоразумениям. Поэтому при анализе процессов в смесях предпочтительнее использовать понятие потока энергии, переносимого молекулярным путем, а не потока [c.39]

Термодиффузия при кондуктивном подводе теплоты (рис. 10.2,6) имеет поток влаги, совпадающий по направлению с диффузионным потоком влаги [c.361]

Для определения диффузионного потока необходимо построить кривую сушки и из нее определить q. Величину теплового потока выражаем через скрытую теплоту испарения скр и скорость нагревания тела [c.68]

Известно, что из кристаллов с меньшей энергией связи уходит большее количество частиц, чем из кристаллов с большей энергией связи. Поэтому на направление контактного плавления будет влиять диффузионный поток, который будет устремлен в сторону компонента с большей скрытой теплотой плавления. Направление диффузионного потока зависит от ориентировки зерен. Для металлов, имеющих гексагональную решетку, в частности для магния, наблюдается анизотропия при контактном плавлении. С большей скоростью происходит плавление по плоскости базиса, чем по плоскости, перпендикулярной ей. Считается, что по плоскости базиса, более густо усеянной атомами, облегчается контакт разнородных атомов [22]. [c.162]

УТС с магнитной термоизоляцией. Энергетический выход на уровне 10 кВт/м достигается для (1, t)-pe-акций при плотности плазмы см 3 и темп-ре Ю К. Это означает, что размеры рабочей зоны реактора на 10 —10 кВт (таковы типичные мощности совр. больших электростанций) должны составлять 10—100 м . Основной вопрос состоит в том, каким способом удерживать горячую плазму в зоне реакции. Диффузионные потоки ч-ц и теплоты при указанных значениях п ш Т оказываются гигантскими й любые материальные стенки непригодными. Основополагающая идея, высказанная в 1950 в Сов. Союзе и США, состоит в использовании принципа магнитной термоизоляции плазмы. Заряж. ч-цы, образующие плазму, нахо- [c.785]

Первое слагаемое правой части уравнения (13.38) определяет перенос теплоты теплопроводностью, второе — конвекцией и третье — молекулярной диффузией. Плотность теплового потока в однокомпонентной движущейся среде определяется уравнением (13.20), следовательно, в движущейся смеси появляется диффузионная составляющая теплового потока. [c.198]

Охлаждающее действие средств основано на эффекте теплообмена, когда нагретые до высоких температур инструмент, изделие и стружка передают часть теплоты, поступающей к кромкам, среде, либо когда обрабатываемое изделие или инструмент, охлаждаемые средой, за счет теплопередачи отводят из зоны резания часть теплового потока. Кроме того, охлаждение зоны резания может осуществляться за счет испарения среды, происходящего при поглощении тепловой энергии. Смазывающее, воздействие средств сводится к образованию на трущихся поверхностях смазочной пленки, снижающей усилия резания и температуру в зоне резания. Смазочная пленка за счет молекулярного сродства с материалом инструмента или изделия прочно удерживается на поверхностях трения даже при высоких давлениях, возникающих в процессе резания. Кроме смазывающего эффекта, пленки должны препятствовать адгезионному и диффузионному износу инструмента. [c.97]

Диссоциация и рекомбинация в химически реагирующем неизотермическом потоке приводят к существенному увеличению коэффициента теплоотдачи по сравнению с нереагирующими газами. Это происходит за счет дополнительной передачи теплоты (в виде химической энтальпии) путем концентрационной диффузии [9]. В случае, если скорости химической реакции недостаточно велики, общий эффект зависит от соотнощения скорости реакции, диффузионного и конвективного переносов. [c.34]

Ре =-(Ре = —) а О Критерий теплового (массового) подобия. Тепловое (диффузионное) число Пекле Характеризует соотношение конвективного и молекулярного переносов теплоты (вещества) в потоке [c.317]

СрР№ Критерий конвективного переноса теплоты (вещества). Тепловое (диффузионное) число Стентона Характеризует соотношение скорости переноса теплоты (вещества) и линейной скорости потока [c.317]

Диффузионный перенос пара в макрокапиллярах осложняется явлением теплового скольжения. Если по длине капилляра имеется перепад температуры, то возникают циркуляционные токи воздуха у стенок капилляра — против потока теплоты, а по оси — в направлении потока теплоты. Так как у поверхности испарения внутри материала температура капилляров ниже, чем у внешней поверхности, то возникает движение газа к поверхности материала. Таким образом, тепловое скольжение усиливает перенос пара через зону испарения к поверхности материала, т. е. повышает ннтенснв-иость массопе])еноса. [c.515]

Из полученных уравнений для Уд и — фУд видно, что диффузионный поток зависит не только от градиента концентрации, но и от градиента температуры (эффект Соре). Ррвным образом поток теплоты зависит как от градиента температуры, так и от градиента концентрации (эффект Дюфура). Другими словами, каждый из потоков зависит от обоих градиентов — концентрации и температуры. [c.347]

Более важным допущением является учет действия диффузионного термоэффекта, термо- и бародиффузии, переноса парообразной влаги в эффективных ТФХ. Например, теоретически возможен случай, когда перенос пара будет происходить навстречу потоку теплоты [24]. Отметим, что предложенный выше метод исследования внутреннего тепло-переноса на основе анализа упрощенной модели и коррекции ТФХ может оказаться плодотворным в смысле обоснования этих допущений. [c.48]

В поверхностных аппаратах стенки обычно диффузионно непроницаемы, поэтому базовые элементы для их исследования можно изготовлять сплошными. Они реагируют на суммарный тепловой поток, проходящий через стенку аппарата, в связи с этим для парожидкостных и жидкостножидкостных теплообменников тепломассомеры выполняют односекционными лучистая составляющая практически всегда отсутствует, а при кипении либо конденсации на стенке связь между плотностями потоков теплоты и массы линейна. [c.57]

В заключение остановимся на молекулярном (диффузионном) потоке энергии jfj. Он состоит из потока теплоты теплопроводностью, определенной законом Фурье, диффузионной теплопроводностью (э )фекг Дюфо и переноса энергии за счет диффузии [c.34]

Теплопроводность батарейных датчиков определяется теплопроводностью обоих термоэлектродов >1,1 и и заполнителя Ха, а также соотношением сечений этих электродов. Рассмотрим возможность изменения Хд при изготовлении и эксплуатации наиболее применимых батарейных датчиков, коммутация которых осуществляется гальваническим покрытием отдельных отрезков термоэлектродной проволоки материалом с контрастными потермо-э. д. с. свойствам (спиральные, слоистые, решетчатые датчики) [8, 44]. На рис. 3,8,6 приведена схема такого датчика. Тепловой поток с плотностью д последовательно проходит три слоя. В первом слое толщиной х не вырабатывается сигнал — он служит для механической и электрической защиты термоэлектродов и выполняется из материала, заполняющего пространство между термоэлектродами во втором слое толщиной к — 2х. Основным элементом второго слоя является термоэлектрод 1 сечением f . Каждая вторая ветвь термоэлектрода покрыта слоем другого термоэлектродного материала 2 сечением имеет термоэлектрические свойства, близкие к материалу покрытия [7]. Места переходов от одиночного к биметаллическому электроду находятся на гранях среднего слоя и играют роль горячих либо холодных спаев дифференциальной термобатареи, сигнал которой и определяет плотность теплового потока д. Пространство между электродами занимает заполнитель 3 сечением /з. Если датчик диффузионно проницаем, то в /з входит и сечение капилляров. Наконец, теплота проходит снова через слой заполнителя толщиной х. [c.71]

В неизотермическом потоке диссоциирующей четы-рехокиси азота образуются поля концентраций компонентов системы наряду с полями скоростей и температур. При течении в обогреваемом канале у стенки повышается содержание компонентов с меньшим молекулярным весом (в соответствии с реакциями диссоциации), а в ядре потока — более тяжелых компонентов. В случае охлаждения у стенки повышается концентрация тяжелых компонентов. Различие концентраций компонентов у стенки и в ядре потока приводит к переносу массы путем концентрационной диффузии. Одновременно с диффузионным происходит и турбулентный перенос массы, зависящий от характеристик течения. Так как массоперенос осуществляется в неизотермическом потоке, процесс сопровождается протеканием экзо- и эндотермических реакций. Так, например, в условиях нагрева молекулы с большим молекулярным весом переносятся к стенке, где диссоциируют с поглощением теплоты реакции на более легкие компоненты, которые, перемещаясь в ядро потока, рекомбинируют с выделением теплоты реакции. В связи с высокими значениями теплоты реакций реакционная составляющая суммарного коэффициента теплообмена в системе N2O4 может в несколько раз превышать уровень теплообмена в химически инертной смеси данных компонентов. [c.49]

Дифференциальные уравнения переноса теплоты получаем из уравнения переноса энергии локальная производная объемной концентраций энергии равна дивергенции плотности потока энергии. Обычно для твердого тела изохоряую теплоемкость i, принимают равной изобарной теплоемкости Ср, т. е. Ср = = с. Следовательно, для капиллярно пористого тела локальная производная от Съемной концентрации энтальпии по времени равна дивергенции плотности потока энтальпии, включая перенос энтальпии за счет конвективного и Диффузионного (молекулярного) движения [c.399]

Отсюда ясно, что энергия Q представляет собой теплоту, переносимую при диффузионном прыжке. Это можно показать, положив Xq равным нулю, тогда, как это следует нз выражения (4.106), только диффузионное движение атомов может переносить тепло. Уравиеиие (4.10а) описывает поток меченых атомов, обусловленный действием обобщенных сил. Дальнейшее упрощение этого уравнения в общем виде невозможно. Поэтому мы рассмотрим строго бинарный сплав, т. е. самую простую из систем, описываемых вышеприведенными уравнениями. [c.107]

Уравнения (6.27) и (6.28) описывают процесс переноса теплоты 8 движущейся среде. В более сложных случаях тепловой поток ц моуке включать диффузионные тепловые потоки (вызванные перенос<Ы массы) и т.п. [c.290]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...