Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Теплообмен при изменении агрегатного состояния
|
|
В процессе теплообмена нагреваемые или охлаждаемые материалы часто изменяют агрегатное состояние 6 испаряются, конденсируются, плавятся или кристаллизуются. Особенность таких процессов заключается в том, что теплота подводится к материалам или отводится от них при постоянной температуре и распространяется не в одной, а в двух фазах.
| Рис. 5.5. Охлаждение расплава при фазовых превращениях: 1 — зона до фазового превращения; 2 —. зона после фазового превращения |
Теплообмен при кристаллизации из расплава заключается в следующем. Пусть скрытая теплота кристаллизации равна rкр и температура фазового превращения равна t°кр. Предположим, что в начальный момент вся масса расплава имела температуру t₀°>t°кр. При снижении температуры расплава до t°кр происходит отвердевание поверхностного слоя и процесс начинает распространяться в глубину. Выделяющаяся теплота отводится с поверхности теплопроводностью. С некоторого момента скорость выделения теплоты фазовых превращений становится выше скорости ее отвода от поверхности все увеличивающейся толщины затвердевшей части расплава.
Возросшее термическое сопротивление этого слоя уже не обеспечивает отвод теплоты с необходимой скоростью. В результате процесс фазового превращения локализуется в узкой зоне поверхности (фронта) превращения. В дальнейшем скорость охлаждения расплава до t°кр будет ограничиваться скоростью движения фронта превращения вещества. Скорость движения фронта тем ниже, чем больше скрытая теплота фазового перехода и чем меньше времени требуется для формирования этого фронта.
В некоторый момент времени положение фронта превращения определяется координатой δ (рис. 5.5). За время dt фронт переместиться на расстояние dδ. При этом на единице поверхности фронта затвердевает масса вещества ρdδ и выделяется теплота в количестве ρrплdδ = qфронта. Удельную тепловую мощность фронта превращения подсчитывают по уравнению
qфронта dt = ρ rплdδ (5.35)
или
qфронта = ρ rплdδ /dt, (5.36)
где dδ/dt — скорость продвижения фронта.
Приближенное решение этой задачи (с точностью 15...20%) сводится к принятию допущений: t₁° = t°пл = const, изменение температуры линейно, т. е. режим стационарный. Тогда полное время развития процесса на глубину l составит:
t = l²ρrпл / [2λ₂(t°кр -t°п)]. (5.40)
Date: 2015-11-13; view: 558; Нарушение авторских прав