Испарения отдельных

Температурное состояние второй зоны Z* < Z < К области испарения определяется уравнениями

Координата L начала области испарения определяется из условия достижения охладителем состояния насыщения tt =ts, i = i', а координата К ее окончания - из условия, что энтальпия охладителя здесь равна энтальпии /" насыщенного пара. При наличии второй зоны возникает неопределенность в расчете температуры охладителя, который представляет собой смесь перегретого пара с микрокаплями. Поэтому принимается, что в этой зоне температура смеси равна температуре паровой фазы в точке Z* изменения структуры двухфазного потока. Температура внешней поверхности не должна превышать предельно допустимой величины Т**.

Необходимо дать пояснения по аналитической модели процесса. Охладитель подается по нормали к внутренней поверхности. Известна интенсивность теплообмена aw на входе - условие (7.3) . Координата Z -L начала зоны испарения определяется из условия достижения охладителем состояния насыщения (t\ = ts, i = i') , причем зарождение паровых пузырьков внутри пористых металлов происходит практически в условиях термодинамического равновесия, т. е. Т\ — ti \Z=L < 1 °С. В варианте "б" температура пористого каркаса в точке Z =L достигает максимума Гтах и поэтому здесь выполняется условие адиабатичности ~bdT\jdZ = = \dT2/dZ = 0, В варианте "а" через начало области испарения происходит передача теплоты теплопроводностью на жидкостной участок, поэтому здесь последнее из граничных условий (7.7) является уравнением теплового баланса. Аналогичное условие (7.8) соблюдается и в окончании зоны испарения, координата z =К которой рассчитывается из условия, что энтальпия охладителя равна энтальпии i" насыщенного пара.

Поток массы на поверхности испарения определяется с помощью уравнения (14-17). Этот же поток может быть определен уравнением (14-23). Приравняв правые части уравнений (14-17) и (14-23), получим:

Любое фазовое превращение, как правило, сопровождается значительным тепловым эффектом (количество тепла, требуемое для перевода 1 кг вещества из одного состояния в другое). Величина теплового эффекта связана с температурой фазового превращения. Так, для большинства чистых металлов ДС?пл = Лл7'пл, где /
В случае вещества, пары которого состоят из нескольких газообразных продуктов, как это имеет место у графита, полная скорость испарения определяется как сумма скоростей испарения отдельных компонент, рассчитанных по кинетическому уравнению Кнудсена — Ленгмюра (гл. 6). При этом необходимо знать коэффициенты аккомодации (испарения) для каждой из компонент. Для графита, исходя из имеющихся опытных данных [Л. 7-16], обычно принимают следующие значения: ас=0,3, ас = 0,5ч-1,0; ас = 0,02, а для всех остальных компонент — меньше 10~2. Однако расхождения между данными различных авторов весьма значительны, ниже мы проанализируем влияние этих коэффициентов на скорость сублимации.

свойствен лишь тем стеклопластикам, у которых содержание углерода превышает четверть массовой доли стекла. В этом случае максимальное значение скорости испарения определяется кинетической теорией (как при испарении в вакуум), а в пограничном слое присутствуют не только SiO, но также карбиды и гидриды кремния и элементарный кремний.

Расхождение уровней воды между передним верхним барабаном и выносными циклонами второй ступени испарения определяется по формуле (5-5) :

Расхождение в уровнях воды между циклонами второй ступени испарения и третьей ступени испарения определяется по формуле (5-7):

где Ki - коэффициент, зависящий от конструкции горелки (при механическом распыливании мазута для вихревых горелок Kt = = 1,5-^-1,65, а для прямоточных горелок К1 = 1,95); а - избыток воздуха в горелке; В - расход топлива на горелку, т/ч; п = 0,4-*-0,95 -коэффициент, учитывающий влияние мощности горелки на процессы смесеобразования и испарения (определяется по графику).

Схема прибора для измерения давления пара над твердым или жидким веществом статическим косвенным методом показана на рис. 5-2. Ампула /, в которой помещается исследуемое вещество 2, уравновешивается в холодном состоянии на призме 3. Один конец ампулы прикреплен к чувствительным весам 4. После того как ампула нагрета до необходимой температуры, изменение массы исследуемого вещества вследствие испарения определяется при помощи весов 4. При невысоких давлениях предполагается, что пар подчиняется уравнению состояния идеального газа (1-1) и его давление вычис-

* Приведенное описание процессов в теплообменнике, естественно, не отражает их сложности; процессы конденсации и испарения отдельных компонентов протекают, накладываясь один на другой. Рассчитывать их независимо, даже в первом приС-лижении, недопустимо.

При выявлении строения путем избирательного испарения при нагреве в вакууме сплавов, являющихся при температуре опыта твердыми растворами, скорость испарения отдельных компонентов в первом приближении можно считать подчиняющейся известному закону Рауля. Обозначив через РА и РАБ давление паров соответственно чистого растворителя и раствора при любой заданной температуре и через хь — молярную долю растворенного вещества, получаем

В случае вещества, пары которого состоят из нескольких газообразных продуктов, как это имеет место у графита, полная скорость испарения определяется как сумма скоростей испарения отдельных компонент, рассчитанных по кинетическому уравнению Кнудсена — Ленгмюра (гл. 6). При этом необходимо знать коэффициенты аккомодации (испарения) для каждой из компонент. Для графита, исходя из имеющихся опытных данных [Л. 7-16], обычно принимают следующие значения: ас=0,3, ас = 0,5ч-1,0; ас = 0,02, а для всех остальных компонент — меньше 10~2. Однако расхождения между данными различных авторов весьма значительны, ниже мы проанализируем влияние этих коэффициентов на скорость сублимации.

В топку из форсунки (а при механическом распыливании из форсунки и воздушного регистра или другого устройства) поступают распыленное жидкое топливо и воздух. Только в исключительно редких случаях (например, в мартеновской печи) воздух нагрет настолько, что обеспечивает испарение и воспламенение топлива без дополнительного нагрева. Обычно же для воспламенения необходимо испарить некоторую часть топлива и подогреть смесь паров топлива с воздухом до такой температуры, при которой за счет реакции горения выделялось бы больше тепла, чем требуется для испарения оставшегося топлива и покрытия потерь на охлаждение факела. Тогда температура смеси будет уже возрастать без подвода тепла извне, произойдет воспламенение, и дальнейшее горение будет определяться в значительной мере тем, как аэродинамические условия обеспечат необходимую доставку окислителя к топливу, и какова скорость испарения отдельных капель.

Испарению жидкостей посвящено много исследований. Большинство работ в этой области касается испарения отдельных капель как неорганических (воды), так и органических жидкостей [138—143].

Рис. 7.14. Процесс испарения отдельных

не менять своего химического состава при нагревании вследствие испарения отдельных компонентов (не снижать активность в предусмотренном интервале температуры пайки);

б) для защиты основного металла от испарения отдельных их компонентов в процессе пайки;

ние подобных ямок сублимации может быть связано с преобладающим разрушением окисной пленки над выходящими на поверхность дислокациями или другими дефектами структуры. К такому же результату может привести и специфика движения многоатомных рядов, расходящихся от субмикроскопических очагов сублимации, которые зародились на кристалле по какой-либо иной причине. Однако совершенно очевидно, что независимо от истинного механизма образования ямок сублимации само их присутствие служит наглядным подтверждением неоднородного протекания процесса сублимации на поверхности. Кроме указанной неоднородности, проявляющейся даже в пределах одного зерна, для поликристаллических материалов возможна неодинаковая скорость испарения отдельных зерен, обусловленная их различной ориентацией относительно поверхности. Такая избирательная сублимация приведет к значительному изменению оптических свойств материала, что особенно нежелательно для деталей, используемых в специальных системах теплообмена.

В дисперсионно-твердеющих сплавах в результате избирательного окисления или за счет испарения отдельных компонентов при нагреве в высоком вакууме уменьшается пересыщение твердого раствора и, следовательно, эффект дисперсионного твердения.