химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

ождающийся превращением тепловой энергии в лучистую и обратно лучистой в тепловую. Этот вид теплообмена возможен между телами любого агрегатного состояния как удаленными друг от друга, так и соприкасающимися.

В технике рассмотренные способы теплообмена редко встречаются в обособленном виде; чаще всего приходится иметь дело с сочетанием двух или даже всех трех способов при их последовательном или одновременном действии. Заметим также, что особое место занимает теплообмен, сопровождающийся изменением агрегатного состояния тел, участвующих в этом процессе (испарение жидкостей, конденсация паров).

Условимся в дальнейшем различать два случая теплообмена: теплоотдачу и теплопередачу. Теплоотдачей называется процесс теплообмена между твердым телом (например, стенкой аппарата) и соприкасающейся с ней жидкостью (или газом).Теплообмен между жидкостями, газами, между жидкостью и газом, разделенными стенкой, называется теплопередачей.

Наконец, количество тепла, проходящее через данную поверхность за время т будем называть тепловым потоком и обозначим через Q Дж. Тепловой поток, проходящий в единицу времени через 1 м2 поверхности, назовем удельным тепловым потоком, или плотностью теплового потока и обозначим через д = Q Дж/(мг с) или Вт/мг.

Б. УРАВНЕНИЕ ФУРЬЕ. КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

При нагревании или охлаждении твердого тела от внешнего или внутреннего источника тепла (или холода) в нем нарушается первоначальное равномерное распределение температуры. Части тела в зависимости от своего расположения относительно источника тепла (холода) оказываются с течением времени более или менее нагретыми. Иными словами, температура 8 в каждой точке тела является функцией координат этой точки (х, у, г) и времени т. Совокупность мгновенных значений температуры во всех точках тела в каждый момент времени образует температурное поле, которое описывается уравнением вида: 0 = / (х, у, г, т).

Внутри рассматриваемого тела всегда имеется множество точек с одинаковой температурой, образующих изотермическую поверхность. Разумеется, число изотермических поверхностей очень велико, причем они взаимно не пересекаются. Изменение температуры в теле, естественно, максимально по нормали к изотермической поверхности, а величина этого изменения,

приходящаяся на единицу длины нормали называется тем-266 пературным градиентом {-^ = grad 8 j. Количество

тепла dQ Дж, переданного посредством теплопроводности через площадь F изотермической поверхности тела за время dx выражается основным уравнением теплопроводности, носящим название закона Фурье:

dQ = -lF^dx (VI. I.)

Отрицательный знак в правой части уравнения (VI.1) является следствием падения температуры в направлении переноса тепла. Множитель пропорциональности Я в уравнении (VI. 1) называется коэффициентом теплопроводности: [Я ] = Дж/{м • с • К) или Вт/(м-К). Он выражает количество тепла, переданного за 1 с через I мг- поверхности тела при градиенте температуры ГС на 1 м длины нормали к изотермической поверхности. Величина Я, характеризующая способность вещества проводить тепло, зависит от природы вещества, являясь его индивидуальным свойством. Численные значения Я определяются опытным путем; для веществ, применяемых на практике, они приводятся в технических справочниках.

Опытные данные показывают, что величина Я для разных веществ сильно разнится, а для одного и того же вещества зависит от температуры, плотности, структуры, влажности и других факторов. Наибольшая теплопроводность наблюдается у металлов, для которых значения Я при 20 °С находятся в пределах 2,3—418 Вт/(м-К), причем верхний предел относится к серебру. Далее следуют красная медь (Я « 395), золото (Я « 300), алюминий (Я ж 210), цинк (Я =113) и т. д. На коэффициенты теплопроводности металлов оказывают большое влияние примеси и их концентрация, а также структурные изменения, вызванные термической обработкой, ковкой, вытяжкой и т. п. Так, например, следы мышьяка уменьшают коэффициент теплопроводности меди на 60—65%, а 1% примесей понижает Я для алюминия на 15%. Величина Я для углеродистой стали падает с ростом содержания углерода, марганца и серы. В результате закалки коэффициент теплопроводности углеродистой стали снижается на 10%. Наконец, для большинства металлов величина Я уменьшается с ростом температуры.

Коэффициенты теплопроводности металлических сплавов не подчиняются правилу аддитивности, а должны определяться опытным путем. Так; например, присадка 5% никеля к углеродистой стали снижает величину Я почти на 50%. Для большинства металлических сплавов наблюдается рост Я с увеличением температуры, значительный до. 273 К и несколько замедленный при более высоких температурах.

Коэффициенты теплопроводности неметаллических материалов лежат в пределах 0,02—3 Вт/(м-К) и зависят от природы этих материалов, их удельного веса, пористости, влажности, структур267 ных особенностей. Для многокомпонентных материалов величина X зависит еще от способа связывания составных частей. С повышением температуры значения X

страница 102
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
термостат net/hy цена
купить планшет эппл
цирк нижний новгород купить билеты онлайн
курсы по ремонту теплоохладительного оборудования в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(18.08.2017)