การไล่ระดับอุณหภูมิวัดได้ใน การไล่ระดับอุณหภูมิ
การไล่ระดับอุณหภูมิ - ส่วน การศึกษา หมายเหตุการบรรยาย ในตอนแรก อุณหพลศาสตร์สามารถแก้ไขปัญหาได้ค่อนข้างจำกัด สนามอุณหภูมิของร่างกายมีลักษณะเฉพาะโดยชุดของพื้นผิวไอโซเทอร์มอล ป...
ข้าว. 4.1. ไอโซเทอร์มของร่างกาย
จากตำแหน่งของไอโซเทอร์มของร่างกาย เราสามารถประมาณความรุนแรงของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในทิศทางต่างๆ ได้ ในรูป 4.2 แสดงไอโซเทอร์มซึ่งมีอุณหภูมิแตกต่างกันตาม Dt
ข้าว. 4.2. ไปสู่คำจำกัดความของการไล่ระดับอุณหภูมิ
ดังที่เห็นได้จากรูป 4.2 อุณหภูมิในร่างกายเปลี่ยนแปลงเฉพาะในทิศทางที่ตัดกับพื้นผิวอุณหภูมิความร้อนคงที่ ในขณะที่ความเข้มของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในทิศทางใดๆ จะแสดงลักษณะเฉพาะด้วยอนุพันธ์ ¶t/¶x โดย มูลค่าสูงสุดในทิศทางปกติถึงพื้นผิวอุณหภูมิคงที่
การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในทิศทางจากอุณหภูมิปกติถึงพื้นผิวอุณหภูมิคงที่นั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยการไล่ระดับอุณหภูมิ
การไล่ระดับอุณหภูมิเป็นเวกเตอร์ที่มีทิศทางตั้งฉากกับพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ในทิศทางของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและมีค่าเท่ากับอนุพันธ์ของอุณหภูมิในทิศทางนี้ กล่าวคือ
โดยที่ เวกเตอร์หน่วยตั้งฉากกับพื้นผิวอุณหภูมิคงที่และมุ่งตรงไปยังอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
สิ้นสุดการทำงาน -
หัวข้อนี้เป็นของส่วน:
บันทึกการบรรยาย ในตอนแรก อุณหพลศาสตร์สามารถแก้ไขปัญหาได้ค่อนข้างจำกัด
ความเชี่ยวชาญด้านพลังงานความร้อนทำให้มนุษยชาติบรรลุผลสำเร็จในข้อแรก... ในตอนแรก อุณหพลศาสตร์สามารถแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณเชิงปฏิบัติได้ค่อนข้างจำกัด
หากคุณต้องการ วัสดุเพิ่มเติมในหัวข้อนี้หรือคุณไม่พบสิ่งที่คุณกำลังมองหาเราขอแนะนำให้ใช้การค้นหาในฐานข้อมูลผลงานของเรา:
เราจะทำอย่างไรกับเนื้อหาที่ได้รับ:
หากเนื้อหานี้มีประโยชน์สำหรับคุณ คุณสามารถบันทึกลงในเพจของคุณบนโซเชียลเน็ตเวิร์ก:
ทวีต |
หัวข้อทั้งหมดในส่วนนี้:
งาน
การแสดงออกเชิงปริมาณ งานพื้นฐานโดยทั่วไป δL ถูกกำหนดให้เป็นผลคูณของการฉายภาพ Fs ของแรง F และการกระจัดเบื้องต้นของจุดที่ใช้แรง (รูปที่ 3.4)
ส่วนผสมของแก๊ส
สารผสมคือระบบของร่างกายที่ไม่มีปฏิกิริยาทางเคมีต่อกัน โครงสร้างของแต่ละส่วนประกอบของส่วนผสมจะไม่เปลี่ยนแปลงในระหว่างกระบวนการสร้างส่วนผสมและการทำให้เสถียร
ครั้งหนึ่ง
กฎหมายก๊าซในอุดมคติ
ก๊าซในอุดมคติคือก๊าซที่เป็นไปตามสมการแคลเปรองที่ความหนาแน่นและความดันใดๆ
1. กฎของบอยล์ - Mariotte (1622) ถ้าอุณหภูมิของแก๊สคงที่แล้วล่ะก็
การแสดงออกของกฎการอนุรักษ์พลังงาน
กฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์คือการแสดงออกทางคณิตศาสตร์ของกฎการอนุรักษ์และการเปลี่ยนแปลงของพลังงานที่ใช้กับกระบวนการทางความร้อนในรูปแบบทั่วไปที่สุด การค้นพบกฎการอนุรักษ์และการเปลี่ยนแปลงกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ของวัตถุธรรมดา
ร่างกายที่เรียบง่าย
เรียกเนื้อหาที่สถานะถูกกำหนดโดยตัวแปรอิสระสองตัว (P, u; u, t; P, t)
สำหรับวัตถุดังกล่าว งานทางอุณหพลศาสตร์ถูกกำหนดให้เป็นงานที่พลิกกลับได้
กฎของเมเยอร์ สำหรับก๊าซอุดมคติ ข้อความดังกล่าวเป็นจริงที่ว่าพลังงานภายใน U และเอนทาลปี h เป็นฟังก์ชันที่มีอุณหภูมิเพียงอุณหภูมิเดียวเท่านั้น (กฎของจูล): U=u(t); ชั่วโมง=ยู+P×u=u(เสื้อ)+RT=ชั่วโมง(t) (3.43)หลักการของการดำรงอยู่ของเอนโทรปีของก๊าซในอุดมคติ จากสมการกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์สำหรับก๊าซอุดมคติโดยหารด้านขวาและด้านซ้ายด้วยอุณหภูมิสัมบูรณ์
T เราสามารถรับนิพจน์สำหรับเอนโทรปี -
คุณลักษณะใหม่
เงื่อนไข.
ทำงานในกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ ปริมาณงานถูกกำหนดโดยสมการของกระบวนการนี้ j (Pu) = 0 และสมการโพลิทรอปิกที่มีเลขชี้กำลังคงที่ dw = -u×dP dl-dw=P×du+u×dP=d(Pu);
ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ
ในอุณหพลศาสตร์ เรียกว่า เครื่องยนต์ความร้อน
เครื่องยนต์ความร้อน
และเครื่องทำความเย็น เครื่องยนต์ความร้อนมักเรียกว่าระบบปฏิบัติการต่อเนื่องที่สร้างเส้นตรง
วงจรการ์โนต์
ในปี พ.ศ. 2367 การ์โนต์ วิศวกรชาวฝรั่งเศส ได้ศึกษาประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อน ได้เสนอวัฏจักรแบบผันกลับได้ซึ่งประกอบด้วยอะเดียแบต 2 ตัว และไอโซเทอร์ม 2 ตัว และดำเนินการระหว่างสองแหล่งอย่างต่อเนื่อง
กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์
การสังเกตปรากฏการณ์ทางธรรมชาติแสดงให้เห็นว่ากระบวนการทั้งหมดไม่สามารถย้อนกลับได้ เช่น การแลกเปลี่ยนความร้อนโดยตรงระหว่างร่างกาย กระบวนการเปลี่ยนงานโดยตรงเป็นความร้อนผ่านภายนอกหรือภายใน
วัฏจักรกังหันแก๊ส
ก) หมุนเวียนด้วยแหล่งจ่ายความร้อนที่ V=idem (วงจร Humphrey) (รูปที่ 3.19) (3.64)
ส่วนผสมของแก๊ส
ภารกิจที่ 1 ตามข้อมูลการวิเคราะห์ องค์ประกอบเชิงปริมาตรต่อไปนี้ได้ถูกสร้างขึ้น ก๊าซธรรมชาติ: CH4=96%; C2H6=3%; C3H8=0.3%; S4N
กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
ภารกิจที่ 1 เมื่อก๊าซธรรมชาติเคลื่อนที่ผ่านท่อ พารามิเตอร์จะเปลี่ยนจาก t1=50°C และ P1=5.5 MPa เป็น t2=20°C และ P2=3.1 MPa เฉลี่ย
กระบวนการเปลี่ยนสถานะของสสาร
ปัญหาที่ 1 มีเทน 1 กิโลกรัมที่อุณหภูมิคงที่ t1=20°C และความดันเริ่มต้น P1=3.0 MPa ถูกบีบอัดให้เป็นความดัน P2=5.8 MPa กำหนดม้าที่เฉพาะเจาะจง
วัฏจักรทางอุณหพลศาสตร์
ภารกิจที่ 1 กำหนดพารามิเตอร์สถานะ (P, V, t) เข้า จุดสูงสุดวงจรกังหันก๊าซ โครงการที่ง่ายที่สุด, ทำงานโดยใช้ข้อมูลเริ่มต้นต่อไปนี้: ความดันการบีบอัดเริ่มต้น P1=0,
การถ่ายเทความร้อน
4.1.1. การถ่ายเทความร้อน หัวข้อและวิธีการ รูปแบบของการถ่ายเทความร้อน วิทยาศาสตร์ที่เรียกว่าการถ่ายเทความร้อนเป็นการศึกษากฎและรูปแบบของการกระจายความร้อนในอวกาศ ไม่เหมือน
สนามอุณหภูมิ
กระบวนการนำความร้อน เช่นเดียวกับการแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทอื่นๆ สามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะเมื่อมีความแตกต่างของอุณหภูมิเท่านั้น ตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ โดยทั่วไปกระบวนการนี้จะมาพร้อมกับ
การไหลของความร้อน กฎของฟูริเยร์
เงื่อนไขที่จำเป็นการแพร่กระจายของความร้อนคือความไม่สม่ำเสมอของการกระจายอุณหภูมิในตัวกลางที่กำลังพิจารณา เช่น grad t ¹ 0 ในปี 1807 ฟูริเยร์นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสได้ออกแถลงการณ์
ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน
ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนคือ พารามิเตอร์ทางกายภาพสารที่แสดงความสามารถในการนำความร้อน จากสมการ (4.7) ตามมาว่าค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนมีค่าเท่ากับตัวเลข:
เงื่อนไขเอกลักษณ์สำหรับกระบวนการนำความร้อน
เนื่องจากสมการเชิงอนุพันธ์ของการนำความร้อนนั้นได้มาจาก กฎหมายทั่วไปฟิสิกส์ จากนั้นจะเป็นการแสดงลักษณะของปรากฏการณ์การนำความร้อนในรูปแบบทั่วไปที่สุด ดังนั้นเราจึงสามารถพูดได้ว่าผลลัพธ์ที่ได้
ทฤษฎีมิติ
ทฤษฎีมิติใช้ในกรณีที่ไม่มีสมการเชิงอนุพันธ์ที่อธิบายกระบวนการ ภายใต้เงื่อนไขของการพาความร้อนแบบบังคับ ค่าของสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจะเป็นฟังก์ชัน
การถ่ายเทความร้อน
ลำดับที่ ชื่อปริมาณ เลขชี้กำลัง ขนาด k
ทฤษฎีความคล้ายคลึงกัน
เมื่อใช้ทฤษฎีความคล้ายคลึงจำเป็นต้องมีสมการเชิงอนุพันธ์ที่อธิบายกระบวนการที่กำลังศึกษาอยู่ ในการดำเนินการประมวลผลเกณฑ์ของสมการนี้ จะได้องค์ประกอบของเกณฑ์ความคล้ายคลึงกัน คุณ
การถ่ายเทความร้อนบางกรณี
สำหรับปัญหาบางอย่าง สมการ (4.67) สามารถทำให้ง่ายขึ้นได้ ในกระบวนการถ่ายเทความร้อนแบบอยู่กับที่ เกณฑ์ Fo จะหลุดออกไป จากนั้น Nu=¦(Re, Gr, Pr) (4.69) ในกรณีที่คุณ
การพึ่งพาการคำนวณของการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน
รูปแบบเฉพาะของสมการออกแบบมักจะถือเป็นกฎกำลังในรูปแบบ y = Axm×un×np (4.73) เธอเป็นมืออาชีพมากที่สุด
การถ่ายเทความร้อนโดยการพาความร้อนตามธรรมชาติ
ในการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนภายใต้สภาวะการพาความร้อนตามธรรมชาติในสารหล่อเย็นปริมาตรมาก โดยปกติจะใช้เกณฑ์ที่ขึ้นอยู่กับรูปแบบ Nu=C(Gr×Pr)n (4.75
ในท่อและช่องทาง
ความเข้มของการถ่ายเทความร้อนในท่อเรียบตรงขึ้นอยู่กับรูปแบบการไหล ซึ่งกำหนดโดยค่า Re=ωd/ν หาก Re £ Recr แสดงว่าระบบการไหลเป็นแบบราบเรียบ เมื่อขนย้าย
การถ่ายเทความร้อนระหว่างการไหลตามขวางรอบท่อ
กระบวนการถ่ายเทความร้อนระหว่างการไหลตามขวางรอบท่อมีคุณสมบัติที่กำหนดโดยอุทกพลศาสตร์ของการเคลื่อนที่ของของไหลใกล้กับพื้นผิวของท่อ
เพื่อกำหนดค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน
ประเภทของกระแสการแผ่รังสี
ปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวของร่างกายตลอดช่วงความยาวคลื่นทั้งหมด (ตั้งแต่ l=0 ถึง l=¥) ต่อหน่วยเวลาเรียกว่าฟลักซ์การแผ่รังสีอินทิกรัล (ทั้งหมด) Q (W) อิซลูช
กฎของการแผ่รังสีความร้อน
กฎของการแผ่รังสีความร้อนได้มาจากวัตถุสีดำสนิทในอุดมคติและสภาวะสมดุลทางความร้อน
4.4.3.1. กฎของพลังค์พัฒนาควอนตัมธีโอ
คุณสมบัติของการแผ่รังสีของไอระเหยและก๊าซจริง
ก๊าซก็เหมือนกับของแข็ง มีความสามารถในการเปล่งและดูดซับพลังงานรังสี แต่ความสามารถนี้จะแตกต่างกันไปตามก๊าซต่างๆ ก๊าซโมโนและไดอะตอมมิก (ออกซิเจน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ฯลฯ) สำหรับ
การเพิ่มประสิทธิภาพ (การควบคุม) ของกระบวนการถ่ายเทความร้อน
ในเทคโนโลยีมีปัญหาสองประเภทที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมกระบวนการถ่ายเทความร้อน ปัญหาประเภทหนึ่งเกี่ยวข้องกับความจำเป็นในการลดปริมาณความร้อนที่ถ่ายเท (การสูญเสียความร้อน) เช่น การถ่ายเทความร้อนที่อุณหภูมิแปรผัน(การคำนวณเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน) เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (HE) เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อถ่ายเทความร้อนจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลาง
คำถามทั่วไป
ตามการเข้าถึงของ TAอุปกรณ์เทคโนโลยีความร้อนขึ้นอยู่กับความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับกฎของธรรมชาติความสามารถในการใช้เพื่อแก้ไขปัญหาบางอย่างและอุปกรณ์ทางคณิตศาสตร์ที่ช่วยให้สามารถคำนวณกระบวนการที่กำลังดำเนินอยู่และอุปกรณ์ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งในทางกลับกันจะช่วยให้สามารถดำเนินนโยบายประหยัดพลังงานเชิงรุกในทุกภาคส่วนควบคู่ไปกับการเพิ่มการสกัดเชื้อเพลิงและการผลิตพลังงาน เศรษฐกิจของประเทศ- ส่วนใหญ่ การผลิตที่ทันสมัยมาพร้อมกับกระบวนการทางเทคโนโลยีความร้อนซึ่งการดำเนินการที่ถูกต้องจะกำหนดผลผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ เกี่ยวเนื่องกับเรื่องนี้ตลอดจนปัญหาในการสร้างเทคโนโลยีและการปกป้องที่ไร้ขยะ สิ่งแวดล้อมบทบาทของวิศวกรรมความร้อนในฐานะวิทยาศาสตร์ซึ่งมีพื้นฐานทางทฤษฎีเกี่ยวกับการถ่ายเทความร้อนได้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
การถ่ายเทความร้อนศึกษากฎการถ่ายเทความร้อน การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการถ่ายเทความร้อนเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน เมื่อศึกษาแล้วจะแบ่งออกเป็น ปรากฏการณ์ง่ายๆ- วัตถุประสงค์ของหลักสูตรคือการศึกษาแบบง่ายและ กระบวนการที่ซับซ้อนการถ่ายเทความร้อนในสภาพแวดล้อมต่างๆ
แนวคิดพื้นฐานและคำจำกัดความ
วิธีการถ่ายเทความร้อน
การถ่ายเทความร้อนมีสามวิธี: การนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสีความร้อน
การนำความร้อน– กระบวนการถ่ายเทความร้อนได้เองจากจุดต่างๆ ในร่างกายมากขึ้น อุณหภูมิสูงชี้ไปที่ส่วนของร่างกายส่วนล่าง การนำความร้อนถ่ายเทความร้อนผ่านของแข็ง ของเหลว และก๊าซ
การพาความร้อน– การเคลื่อนที่ของมวลของของเหลวหรือก๊าซจากตัวกลางที่อุณหภูมิหนึ่งไปยังตัวกลางที่อุณหภูมิอื่น หากการเคลื่อนไหวเกิดจากความหนาแน่นของอนุภาคที่ร้อนและเย็นที่แตกต่างกัน ก็จะเป็นเช่นนั้น การพาความร้อนตามธรรมชาติถ้าความแตกต่างของความดันเป็น การพาความร้อนแบบบังคับ- โดยการพาความร้อนความร้อนจะถูกถ่ายโอนในของเหลวและก๊าซ
การแผ่รังสีความร้อน– กระบวนการกระจายความร้อนจากตัวแผ่รังสีโดยใช้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า- ถูกกำหนดโดยอุณหภูมิและ คุณสมบัติทางแสงร่างกายที่เปล่งประกาย ( ของแข็ง, ก๊าซไตรอะตอมและโพลีอะตอมมิก)
ในของแข็ง ความร้อนจะถูกถ่ายโอนโดยการนำความร้อนเท่านั้น โดยการแผ่รังสี ความร้อนจะถูกถ่ายโอนระหว่างวัตถุที่อยู่ในสุญญากาศ ตามกฎแล้วการพาความร้อนเกิดขึ้นพร้อมกับการนำความร้อน
การถ่ายเทความร้อนแบบรวมโดยการพาความร้อนและการนำความร้อนเรียกว่า การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน
การแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพาความร้อนระหว่างพื้นผิวกับตัวกลางโดยรอบเรียกว่า การถ่ายเทความร้อน.
เรียกว่าการถ่ายเทความร้อนพร้อมกันในสองหรือสามวิธี การแลกเปลี่ยนความร้อนที่ซับซ้อน.
เรียกว่าการถ่ายเทความร้อนจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่งผ่านผนังเพื่อแยกพวกมันออกจากกัน การถ่ายเทความร้อน.
กฎการถ่ายเทความร้อน
อธิบายความร้อนที่ถ่ายเทโดยการนำ กฎของฟูริเยร์ตามเวกเตอร์ความหนาแน่น การไหลของความร้อนสัดส่วนกับการไล่ระดับอุณหภูมิ:
การไหลของความร้อน ปริมาณความร้อน และความหนาแน่นของการไหลของความร้อนมีความสัมพันธ์กันตามความสัมพันธ์:
โดยที่ F คือพื้นที่ของพื้นผิวอุณหภูมิความร้อน m2; Δ – ช่วงเวลา, s
เรียกค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนในสมการ (1.3) แล ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนและแสดงถึงความสามารถของร่างกายในการถ่ายเทความร้อน มิติของปริมาณนี้คือ W/(m · K) ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนขึ้นอยู่กับโครงสร้าง ความหนาแน่น ความชื้น ความดัน และอุณหภูมิของร่างกาย ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนถูกกำหนดโดยการทดลองและสำหรับวัตถุทั้งหมด (โลหะ การก่อสร้างและวัสดุฉนวน ของเหลว ก๊าซ) มีอยู่ในเอกสารอ้างอิง โลหะมีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนสูงสุด และวัสดุฉนวนความร้อนและก๊าซมีค่าต่ำที่สุด
เนื่องจากร่างกายสามารถมีได้ อุณหภูมิที่แตกต่างกันตัวอย่างเช่นตั้งแต่ เสื้อ 1 ถึง เสื้อ 2 จากนั้นทำการคำนวณที่ เฉลี่ยค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน (เฉลี่ย) สำหรับช่วงอุณหภูมิที่กำหนด หากในหนังสืออ้างอิงให้ค่า γ = f (t) ในรูปแบบของตาราง ก็ไม่ยากที่จะรับ เฉลี่ย สำหรับช่วงอุณหภูมิที่กำหนด สำหรับวัสดุหลายชนิดในหนังสืออ้างอิงมีให้ การพึ่งพาเชิงเส้นแล = ฉ(t):
แล(t) = แล ® (a ± bt), (1.6)
โดยที่ a, b เป็นค่าสัมประสิทธิ์คงที่ที่มีอยู่ในวัสดุเฉพาะ สูตรการคำนวณ แล เฉลี่ย ในช่วงอุณหภูมิ t 1 -1 2 นั้นหาได้ง่ายหากคุณแก้ (1.6) และ (1.7) ร่วมกัน:
(1.7)
. (1.8)
เทคนิคนี้สามารถใช้เพื่อรับสูตรการคำนวณสำหรับ แล เฉลี่ย สำหรับการพึ่งพาแบบไม่เชิงเส้น แล (t)
การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนระหว่างพื้นผิวที่มีอุณหภูมิ t c และสภาพแวดล้อมโดยรอบที่มีอุณหภูมิ t c อธิบาย กฎของนิวตัน-ริชมันน์ตามที่ความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อน q เป็นสัดส่วนกับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างผนังกับตัวกลาง:
การใช้สูตร (1.4) และ (1.5) คุณสามารถคำนวณ Q และ Q ได้
สัมประสิทธิ์สัดส่วนในสมการ (1.9) α เรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนและแสดงลักษณะความเข้มของกระบวนการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพาความร้อนระหว่างพื้นผิวกับสิ่งแวดล้อมโดยรอบ เป็นเรื่องปกติที่จะเรียกตัวกลางในการล้างพื้นผิว (แก๊ส, น้ำ, สารหล่อเย็นใด ๆ ) “ของเหลว” และแสดงถึงอุณหภูมิของตัวกลาง – t l
ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ t c และ t f ความเร็วและคุณสมบัติของของเหลว รูปร่าง ขนาด การวางแนวพื้นผิว ฯลฯ ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสำหรับ เงื่อนไขต่างๆการถ่ายเทความร้อนคำนวณโดยใช้สมการพิเศษ
ความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อนในตัวระหว่างการถ่ายเทความร้อน รังสีคำนวณโดยสูตร
(1.10)
ในสมการ (1.10) ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนคือระดับการแผ่รังสีของวัตถุที่แผ่รังสี (ε) ซึ่งแสดงถึงความสามารถในการเปล่งและดูดซับพลังงาน สำหรับของแข็ง ค่า ε ระบุไว้ในหนังสืออ้างอิง สำหรับการแผ่ก๊าซ จะคำนวณโดยใช้โนโมแกรม
การแสดงออก
เรียกว่ากฎหมาย สเตฟาน-โบลต์ซมันน์อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อนกับอุณหภูมิวัตถุดำ การเปล่งรังสีของวัตถุสีดำสนิทคือ c o = 5.67 W/(m 2 K 4)
เงื่อนไขความเป็นเอกลักษณ์
สมการเชิงอนุพันธ์อธิบายกระบวนการการนำความร้อนหลายอย่าง ในการเลือกกระบวนการเฉพาะจากชุดนี้จำเป็นต้องกำหนดคุณสมบัติของกระบวนการนี้ซึ่งเรียกว่า เงื่อนไขของความชัดเจนและรวมถึง:
– เงื่อนไขทางเรขาคณิต, กำหนดลักษณะรูปร่างและขนาดของร่างกาย;
– สภาพร่างกาย ระบุคุณสมบัติของวัตถุที่มีส่วนร่วมในการแลกเปลี่ยนความร้อน
– เงื่อนไขขอบเขตระบุลักษณะของกระบวนการที่ขอบเขตของร่างกาย
– เงื่อนไขเริ่มต้นกำหนดลักษณะสถานะเริ่มต้นของระบบที่ กระบวนการที่ไม่อยู่กับที่.
เมื่อแก้ไขปัญหาการนำความร้อนจะมีความโดดเด่นดังต่อไปนี้:
– เงื่อนไขขอบเขตประเภทแรกโดยระบุการกระจายอุณหภูมิบนพื้นผิวของร่างกาย:
tc = f(x, y, z, τ) หรือ t c = const;
– เงื่อนไขขอบเขต ประเภทที่สอง, ระบุความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนบนพื้นผิวของร่างกาย:
q c = f(x, y, z, τ) หรือ q c = const;
– เงื่อนไขขอบเขต ประเภทที่สาม, มีการระบุอุณหภูมิของตัวกลาง t L และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนระหว่างพื้นผิวกับตัวกลาง
ตามกฎของนิวตัน-ริชมันน์ ความร้อนที่ถ่ายเทจากพื้นผิว 1 ตารางเมตรไปยังตัวกลางที่มีอุณหภูมิ t L:
q = α(t c - t w)
ในเวลาเดียวกันการไหลของความร้อนนี้จะถูกส่งไปยังพื้นผิว 1 m 2 จากชั้นลึกของร่างกายโดยการนำความร้อน
แล้วสมการ สมดุลความร้อนเพราะผิวกายจะเขียนเป็นรูป
(1.15)
สมการ (1.15) เป็นสูตรทางคณิตศาสตร์ของเงื่อนไขขอบเขตประเภทที่สาม
ระบบสมการเชิงอนุพันธ์ร่วมกับเงื่อนไขเอกลักษณ์ แสดงถึงการกำหนดทางคณิตศาสตร์ของปัญหา ผลเฉลยของสมการเชิงอนุพันธ์ประกอบด้วยค่าคงที่การอินทิเกรต ซึ่งกำหนดโดยใช้เงื่อนไขความเป็นเอกลักษณ์
คำถามเพื่อความปลอดภัยและงานต่างๆ
1. ความร้อนถ่ายเทจากทางใด น้ำร้อนสู่อากาศผ่านผนังของหม้อน้ำทำความร้อน: จากน้ำสู่พื้นผิวด้านใน ผ่านผนัง จากพื้นผิวด้านนอกสู่อากาศ
2. อธิบายเครื่องหมายลบทางด้านขวาของสมการ (1.3)?
3. ใช้เอกสารอ้างอิงในการวิเคราะห์การพึ่งพา แล(t) สำหรับโลหะ โลหะผสม วัสดุฉนวนความร้อน ก๊าซ ของเหลว และตอบคำถาม: ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิของวัสดุเหล่านี้อย่างไร
4. การไหลของความร้อน (Q, W) ถูกกำหนดอย่างไรในระหว่างการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน การนำความร้อน และการแผ่รังสีความร้อน
5. เขียนสมการเชิงอนุพันธ์ของการนำความร้อนในพิกัดคาร์ทีเซียน โดยอธิบายสนามอุณหภูมิคงที่แบบสองมิติโดยไม่มีแหล่งความร้อนภายใน
6. เขียนสมการเชิงอนุพันธ์ สนามอุณหภูมิสำหรับสายไฟที่ได้รับพลังงานไฟฟ้าภายใต้ภาระไฟฟ้าคงที่
ในโหมดอยู่กับที่
เงื่อนไขประเภทแรก
ที่ให้ไว้: ผนังเรียบเป็นเนื้อเดียวกันที่มีความหนา δ (รูปที่ 2.1) ด้วย ค่าสัมประสิทธิ์คงที่การนำความร้อน แล และ อุณหภูมิคงที่เสื้อ 1 และ เสื้อ 2 บนพื้นผิว
กำหนด: สมการสนามอุณหภูมิ t = f (x) และความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อน q, W/m 2
สนามอุณหภูมิของผนังอธิบายโดยสมการเชิงอนุพันธ์ของการนำความร้อน (1.3) ใน เงื่อนไขต่อไปนี้:
– โหมดนิ่ง;
q v = 0 เพราะไม่มี แหล่งข้อมูลภายในความอบอุ่น;
เนื่องจากอุณหภูมิ t 1 และ t 2 บนพื้นผิวผนังคงที่
อุณหภูมิผนังเป็นฟังก์ชันของพิกัด x เพียงพิกัดเดียว และสมการ (1.13) อยู่ในรูปแบบ
เพราะ ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายความร้อนของผนัง a≠0 เงื่อนไขขอบเขตประเภทแรก:
ที่ x = 0 เสื้อ = เสื้อ 1, (2.2)
ที่ x = δ t = t 2 (2.3)
นิพจน์ (2.1), (2.2), (2.3) เป็นสูตรทางคณิตศาสตร์ของปัญหา วิธีแก้ปัญหาจะทำให้ได้สมการสนามอุณหภูมิที่ต้องการ t=f(x)
การอินทิเกรตสมการ (2.1) ให้
เมื่ออินทิเกรตซ้ำ เราจะได้คำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์ในรูปแบบ
เสื้อ = ค 1 x + ค 2 (2.4)
จากสมการ (2.4) ภายใต้เงื่อนไข (2.2) เราได้ t 1 = c 2 และภายใต้เงื่อนไข (2.3) t 2 = c 1 δ+t 1 ซึ่ง
การแทนที่ค่าคงที่การรวม c 1 และ c 2 ลงในสมการ (2.4) ให้ สมการสนามอุณหภูมิ:
(2.5)
การพึ่งพา t = f(x) ตาม (2.5) เป็นเส้นตรง (รูปที่ 2.1) ซึ่งเป็นจริงสำหรับ แล = const
ในการหาความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อนที่ผ่านผนัง เราใช้กฎของฟูริเยร์:
โดยคำนึงถึง เราได้รับ สูตรการคำนวณสำหรับความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนที่ส่งผ่านผนังเรียบ
การไหลของความร้อนที่ส่งผ่านพื้นผิวผนังด้วยพื้นที่ F คำนวณโดยสูตร
(2.7)
สูตร (2.6) เขียนได้ในรูป
เรียกว่าปริมาณ ความต้านทานความร้อนของการนำความร้อนผนังเรียบ
จากสมการ qR = t 1 - t 2 เราสามารถสรุปได้ว่าความต้านทานความร้อนของผนังเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความแตกต่างของอุณหภูมิตลอดความหนาของผนัง
การพึ่งพาค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนกับอุณหภูมิ แล(t) สามารถนำมาพิจารณาได้หากค่าของ al avg ถูกแทนที่ด้วยสมการ (2.6) และ (2.7) สำหรับช่วงอุณหภูมิ t 1 - t 2
พิจารณาการนำความร้อน ผนังเรียบหลายชั้นประกอบด้วยสามชั้น (รูปที่ 2.2)
ที่ให้ไว้: δ 1, δ 2, δ 3, แลมบ์ดา 1, แลมบ์ 2, แลมบ์ 3, t 1 = const, t 4 = const
กำหนด: q, W/m2; เสื้อ 2, เสื้อ 3
ภายใต้สภาวะคงที่และอุณหภูมิคงที่ของพื้นผิวผนัง การไหลของความร้อนที่ส่งผ่านผนังสามชั้นสามารถแสดงได้ด้วยระบบสมการ:
(2.8)
เมื่อเพิ่มด้านซ้ายและด้านขวาของสมการ (2.9) เราจะได้สูตรการคำนวณสำหรับความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อนที่ส่งผ่านผนังสามชั้น:
(2.10)
อุณหภูมิที่ขอบเขตของชั้น t 2 และ t 3 สามารถคำนวณได้โดยใช้สมการ (2.8) หลังจากพบความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อน (q) โดยใช้ (2.10)
มุมมองทั่วไปสมการ (2.10) สำหรับผนังเรียบหลายชั้นประกอบด้วยชั้นเนื้อเดียวกัน n ชั้นซึ่งมีอุณหภูมิคงที่บนพื้นผิวด้านนอกและมีรูปแบบ
เรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนเฉลี่ยของผนังหลายชั้น มีประสิทธิภาพ(เลฟเอฟเฟค) เท่ากับค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของผนังที่เป็นเนื้อเดียวกันความหนาและความต้านทานความร้อนซึ่งเท่ากับความหนาและความต้านทานความร้อนของผนังหลายชั้น
ตัวอย่างการแก้ปัญหา
ส่วนประกอบเชื้อเพลิงทำจากยูเรเนียม (γ = 31 W/m·K) มีรูปร่างคล้ายท่อ (รูปที่ 3.7) โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน d 1 = 14 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก d 2 = 24 มม.
ความหนาแน่นของการปลดปล่อยความร้อนตามปริมาตร q v = 5·1О 7 W/m3 พื้นผิวของแท่งเชื้อเพลิงถูกหุ้มด้วยเปลือกสแตนเลสที่รัดแน่น (γ c = 20 W/m·K) โดยมีความหนา δ = 0.5 มม. องค์ประกอบเชื้อเพลิงถูกทำให้เย็นลงด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2) ตามแนวพื้นผิวด้านในและด้านนอกของเปลือกหอยด้วย t = 200 °C และ t = 240 o C ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจากพื้นผิวของเปลือกหอยไปยังก๊าซ α 1 = 520 W/m 2 K, α 2 = 560 W /m 2 K กำหนดอุณหภูมิสูงสุดขององค์ประกอบเชื้อเพลิง (t สูงสุด) อุณหภูมิบนพื้นผิวของเปลือกหอย ( และ t) และบนพื้นผิวของยูเรเนียม (t 1 และ t 2) รวมถึงการไหลของความร้อน (Q 1 และ Q 2) ลบออกจากพื้นผิวขององค์ประกอบเชื้อเพลิงต่อความยาว ล= 1ม.
สารละลาย
องค์ประกอบเชื้อเพลิงเป็นผนังทรงกระบอกที่มีการสร้างความร้อนภายใน ระบายความร้อนจากภายนอกและ พื้นผิวภายใน(ข้อ 3.3) หากมีเปลือกเหล็กอยู่บนพื้นผิวของแท่งเชื้อเพลิงและคำนึงถึงข้อมูลเบื้องต้นก็สามารถเขียนได้ ระบบต่อไปนี้สมการ:
(3.48)
(3.49)
(3.50)
(3.51)
(3.52)
ระบบสมการ (3.48) – (3.52) มีห้าสิ่งที่ไม่ทราบ: Q 1, Q 2, t 1, t 2, r 0 และแก้ไขโดยวิธีการทดแทนร่วมกัน จากผลของการแก้ปัญหาจะกำหนดปริมาณที่ต้องการ:
ถาม 1 = 6286 วัตต์; คำถามที่ 2 = 1,0199 วัตต์; เสื้อ 1 = 459 °C; เสื้อ 2 = 458 o C; โร = 10.2 มม.
อุณหภูมิบนพื้นผิวของเปลือกเหล็ก () ตลอดจน อุณหภูมิสูงสุด TVEL (t max) คำนวณโดยใช้สูตร
และเท่ากับ = 457 °C, = 455 °C, t สูงสุด = 463 o C
คำตอบ: คิว 1 = 6,286 วัตต์; คำถามที่ 2 = 10,199 วัตต์; เสื้อ 1 = 459 °C; เสื้อ 2 = 458 o C; ro = 10.2 มม.;
457 องศาเซลเซียส; = 455 องศาเซลเซียส; เสื้อสูงสุด = 463 o C
การถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสี
แนวคิดพื้นฐานและกฎของการแผ่รังสีความร้อน
การแผ่รังสีความร้อนเป็นกระบวนการกระจายพลังงานภายในร่างกายผ่านคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ถึง การแผ่รังสีความร้อนรวมถึงรังสีอินฟราเรดและรังสีที่มองเห็นได้ ซึ่งมีช่วงความยาวคลื่น แล = 0.4 – 800 µm ของแข็งปล่อยพลังงานทุกความยาวคลื่นในช่วงที่กำหนด กล่าวคือ พวกมันมีสเปกตรัมการแผ่รังสีอย่างต่อเนื่อง
ของแข็งปล่อยและดูดซับพลังงานที่ชั้นผิว ดังนั้นความเข้มของการแผ่รังสี (การดูดซึม) ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและสภาพของพื้นผิว (เรียบ หยาบ ดำ ขาว ฯลฯ)
ปริมาณพลังงานรังสีที่ถ่ายโอนใน 1 วินาทีผ่านพื้นผิว F โดยพลการเรียกว่า ฟลักซ์การแผ่รังสีและเขียนแทนด้วย Q, W.
เรียกว่าฟลักซ์การแผ่รังสีที่สอดคล้องกับสเปกตรัมรังสีทั้งหมด บูรณาการ.
ผิวเผิน ความหนาแน่นของฟลักซ์การแผ่รังสีอินทิกรัลเขียนแทนด้วย q = Q/F, W/m 2
แต่ละร่างกายไม่เพียงแต่ปล่อยออกมาเท่านั้น แต่ยังดูดซับพลังงานที่เปล่งประกายอีกด้วย เรียกว่าความแตกต่างระหว่างพลังงานที่ดูดซับและพลังงานรังสีจากภายใน ส่งผลให้เกิดรังสี:
เมื่อ Q res > 0 อุณหภูมิของร่างกายจะเพิ่มขึ้น และในทางกลับกัน
ที่ Q res = 0 อุณหภูมิของร่างกายจะไม่เปลี่ยนแปลง (สภาวะสมดุลความร้อน)
จากจำนวนพลังงานรังสีทั้งหมดที่ตกกระทบต่อร่างกาย (Q pad) ส่วนหนึ่งถูกดูดซับ (Q Absorb) ส่วนหนึ่งสะท้อนกลับ (Q neg) และส่วนหนึ่งเคลื่อนผ่านร่างกาย (Q Prop) เพราะฉะนั้น,
1=
ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับอยู่ที่ไหน
ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อน;
ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่าน
เมื่อ A = 1, R = 0, D = 0 ร่างกายจะถูกเรียก สีดำสนิท;
ที่ R = 1, A = 0, D = 0 - ขาวจริงๆ;
ที่ D = 1, A = 0, R = 0 - ไดเทอร์มิก (โปร่งใส).
ร่างกายดังกล่าวไม่มีอยู่ในธรรมชาติ สำหรับของแข็งส่วนใหญ่ ความเท่าเทียมกันจะเป็นจริง
กฎหมายสเตฟาน-โบลต์ซมันน์สร้างการเชื่อมต่อระหว่างความหนาแน่นฟลักซ์พื้นผิวของการแผ่รังสีรวมของวัตถุสีดำสนิทกับอุณหภูมิของมัน
(4.1)
ที่ไหน – การเปล่งแสงของวัตถุสีดำ ดัชนี “0” บ่งชี้ว่ากำลังพิจารณารังสีวัตถุสีดำ
ฟลักซ์การแผ่รังสีวัตถุดำคำนวณโดยใช้สูตร
(4.2)
ระดับความดำ- สามารถพิจารณาร่างกายที่แท้จริงส่วนใหญ่ได้ สีเทา. ระดับความดำตัวสีเทา (ε) คืออัตราส่วนของรังสีภายในของวัตถุสีเทาต่อการแผ่รังสีของวัตถุสีดำสนิทที่อุณหภูมิเดียวกัน อุณหภูมิเท่ากันตัวสีเทา
ระดับของความมืดจะแตกต่างกันไปภายใน 0≤ ε ≤ 1 และขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของร่างกายและอุณหภูมิของมัน คุณสมบัติทางกายภาพ- ε ค่าสำหรับ วัสดุต่างๆมีระบุไว้ในหนังสืออ้างอิง
สำหรับโลหะ ε จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น หากพื้นผิวหยาบ ปนเปื้อน หรือออกซิไดซ์ ε อาจเพิ่มขึ้นได้หลายครั้ง ดังนั้น สำหรับอะลูมิเนียมขัดเงา ε = 0.04 ۞ 0.06 เมื่อพื้นผิวถูกออกซิไดซ์ จะเท่ากับ 0.2 ۞ 0.3 ระดับการแผ่รังสีของวัสดุฉนวนความร้อนอยู่ในช่วง 0.7 ÷ 0.95
ตาม (4.3) และ (4.2) การแผ่รังสีภายในของวัตถุสีเทาคำนวณโดยใช้สูตร
(4.4)
กฎของเคอร์ชอฟ- พิจารณาพื้นผิวที่ขนานกันสองอันด้วย อุณหภูมิเดียวกัน(T) หนึ่งในนั้น สีดำสนิท(A=1) อื่นๆ กำมะถันฉัน (อ<1), рис. 4.1.
ระยะห่างระหว่างพื้นผิวมีขนาดเล็ก ดังนั้นรังสีทั้งหมดจากพื้นผิวหนึ่งจะกระทบกับอีกพื้นผิวหนึ่ง
การแผ่รังสีจากพื้นผิวสีดำสนิท (Q 0) ถูกดูดซับโดยกำมะถันบางส่วน:
เนื่องจากอุณหภูมิพื้นผิวเท่ากัน จึงส่งผลให้เกิดการแผ่รังสีจากพื้นผิวสีเทา
Q res = Q ดูดซับ · Q int = 0,
Q ดูดซับ = Q int
AQ 0 = เหตุการณ์ Q, (4.5)
(4.6)
(4.7)
ตามกฎของเคอร์ชอฟ (4.7) อัตราส่วน รังสีความสามารถของร่างกายในการ การดูดซึมขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของร่างกายเท่านั้นและไม่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของมัน ความสามารถในการเปล่งแสงและการดูดซึมของร่างกายเป็นสัดส่วนโดยตรงต่อกัน ถ้าร่างกายไม่แผ่รังสี มันก็ไม่ดูดซับ (ร่างกายที่ขาวสนิท)
จาก (4.6) ที่เรามี
โดยคำนึงถึง (4.3) ที่เราได้รับ
ดังนั้น จากกฎของเคอร์ชอฟ จึงเป็นไปตามว่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงของวัตถุสีเทาจะมีค่าเท่ากับตัวเลขตามระดับความดำ
การสื่อสารของลำธารที่สดใส
ให้เราแสดงรายการประเภทของฟลักซ์การแผ่รังสี: เหตุการณ์ (Qinc), สะท้อน (Qreg), ดูดซับ (Qabsorb), ส่งผ่าน (Qnpo p), ของตัวเอง (Qinc), ผลลัพธ์ (Qres)
ผลรวมของรังสีของตัวเองและรังสีสะท้อนเรียกว่า มีประสิทธิภาพรังสีในร่างกาย:
(4.9)
แนวคิดเรื่องรังสีลัพธ์ถูกนำมาใช้ก่อนหน้านี้
(4.10)
ขอให้เราได้รับการเชื่อมต่อระหว่างฟลักซ์การแผ่รังสีโดยใช้ตัวอย่าง: ปล่อยให้แผ่น Q ฟลักซ์การแผ่รังสีตกบนวัตถุที่มีอุณหภูมิที่ทราบ (T) ระดับการแผ่รังสี (ε) และพื้นที่ผิว (F) รูปที่. 4.2.
ส่วนหนึ่งของรังสีนี้ถูกดูดซับ (Q ดูดซับ) ส่วนหนึ่งถูกสะท้อน (Q omp) ผลรวมของรังสีจากภายใน (Q int) และรังสีสะท้อน (Q omp) เรียกว่ารังสีที่มีประสิทธิผล (Q eff) การแผ่รังสีที่เกิดขึ้นตามข้อ (4.10) มีลักษณะเฉพาะคือความแตกต่างระหว่างการแผ่รังสีแบบดูดซับ (Qabs) และรังสีจากภายใน (Qint) หรือเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น (Qpad) และรังสีที่มีประสิทธิผล (Qeff):
(4.11)
หากรังสีที่ดูดซับของร่างกาย Q ดูดซับ =A แผ่น Q ถูกแทนที่ด้วย (4.10) ให้แก้สูตรสำหรับแผ่น Q และแทนที่ใน (4.11) เราจะได้
และคำนึงถึง (4.6) และ (4.8) ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสที่มีประสิทธิผลและผลลัพธ์จะถูกเขียนในรูปแบบ
(4.12)
(4.13)
สมการ (4.12), (4.13) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการคำนวณการถ่ายเทความร้อนแบบแผ่รังสีระหว่างวัตถุ
คุณสมบัติของการแผ่รังสีก๊าซ
ก๊าซโมโนและไดอะตอมมิกมีความโปร่งใสต่อการแผ่รังสีความร้อน ความสามารถในการแผ่รังสีและการดูดซึม มีสาม- และ ก๊าซโพลีอะตอมมิก.
ในทางปฏิบัติการคำนวณทางวิศวกรรมความร้อน ก๊าซไตรอะตอมที่พบมากที่สุดคือคาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์)และไอน้ำ (เอช 2 โอ).
ก๊าซปล่อยและดูดซับพลังงานจากแต่ละโมเลกุล ซึ่งจำนวนนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความดันก๊าซและความหนาของชั้นก๊าซ (ต่างจากของแข็งที่มีเพียงชั้นผิวของโมเลกุลเท่านั้นที่เปล่งและดูดซับ) ดังนั้นการปล่อยและการดูดซึมก๊าซจึงขึ้นอยู่กับ อุณหภูมิ(ท) ความดัน(p) และความหนาของชั้นก๊าซมีลักษณะดังนี้ ความยาวเส้นทางลำแสง (ล).
ก๊าซจะปล่อยและดูดซับพลังงานในช่วงความยาวคลื่นบางช่วงเท่านั้น (แล) เรียกว่าแถบการปล่อยก๊าซ สำหรับรังสีที่มีความยาวคลื่นอื่นๆ ก๊าซจะโปร่งใสนอกแถบเหล่านี้
ในตาราง 4.1 แสดงแถบการปล่อย CO 2 และ H 2 O
ตารางที่ 4.1
จากโต๊ะ 4.1 เห็นได้ชัดว่ามีวงดนตรีสำหรับ H 2 O มากขึ้นและกว้างขึ้น เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น การปล่อยก๊าซจะเปลี่ยนไปที่บริเวณคลื่นสั้น ซึ่งความกว้างของแถบจะเล็กลง เพราะฉะนั้น, ความเข้มของการแผ่รังสีของก๊าซจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
ระดับความดำของแก๊ส(ε g) คืออัตราส่วนของรังสีภายในของก๊าซต่อการแผ่รังสีของวัตถุสีดำสนิทที่อุณหภูมิก๊าซ:
(4.31)
องศาการแผ่รังสีของ CO 2 และ H 2 O ถูกกำหนดโดยใช้โนโมแกรม
(4.32)
(4.33)
แรงกดดันบางส่วนอยู่ที่ไหน
ระดับการปล่อยก๊าซของส่วนผสมก๊าซ CO 2 และ H 2 O ถูกกำหนดโดยสูตร
(4.34)
ที่ไหน - ปัจจัยการแก้ไขที่กำหนดจากโนโมแกรม
ความยาวเส้นทางลำแสงสำหรับ ปริมาณก๊าซคำนวณโดยสมการ
โดยที่ V, m 3 – ปริมาตรของก๊าซ F, m 2 – พื้นที่ผิวถูกล้างด้วยแก๊ส
สำหรับ มัดหลอดล้างด้วยก๊าซที่แผ่กระจาย ความยาวเส้นทางของลำแสงจะถูกคำนวณโดยสูตร
ล= 1.08 วัน 2 ( (4.36)
โดยที่ d 2 คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ s 1, s 2, - ระยะพิทช์ของท่อตามขวางและตามยาว
Nomograms สำหรับการตัดสินใจมีอยู่ใน,
สมการสำหรับการคำนวณ รังสีของตัวเองก๊าซและสารผสมตามข้อ (4.31) - (4.33) ให้เขียนอยู่ในรูป
(4.37)
(4.38)
(4.39)
การแลกเปลี่ยนความร้อนโดยการแผ่รังสีระหว่างก๊าซกับพื้นผิว (ผนัง) รูปที่. 4.8 หรือพื้นผิวของมัดท่อคำนวณตามสูตร
โดยที่ε c, F c คือระดับการแผ่รังสีและพื้นที่ผิวของผนังที่ถูกล้างด้วยแก๊ส A g คือค่าการดูดซึมของก๊าซที่อุณหภูมิพื้นผิว (T c) ซึ่งคำนวณโดยสูตร
(4.41)
โดยที่ และ ถูกกำหนดโดยโนโมแกรมเดียวกันกับ
ทดสอบคำถาม การมอบหมายงาน และงานต่างๆ สำหรับโซลูชันอิสระ
1. เปรียบเทียบระดับความมืดของหิมะและเขม่า อธิบายผลการเปรียบเทียบ
2. คำนวณความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนที่ส่งผ่านรังสี (q, W/m 2) จากแบตเตอรี่ทำความร้อนที่มีอุณหภูมิพื้นผิว t c = 60 °C และสภาพการแผ่รังสี ε c = 0.9 อุณหภูมิอากาศแวดล้อม tf = 20 °C
คำตอบ: q = 251.3 วัตต์/ตร.ม.
3. คำนวณความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อน (q, W/m2) ที่ส่งผ่านช่องว่างอพยพของผนังสองชั้นของกระติกน้ำร้อน โดยมีเงื่อนไขว่าอุณหภูมิของพื้นผิวผนัง t 1 = 100 o C, t 2 = 20 o C การเปล่งแสงของพื้นผิว ε 1 = ε 2 = 0.05
ชั้นฉนวนความร้อนที่ทำจากผ้าสักหลาดควรมีความหนาเท่าใด (γ in = 0.0524 W/m·K) เพื่อชดเชยการสูญเสียความร้อนจากการแผ่รังสี
คำตอบ: q = 17.42 W/m2, δ ออก = 240 มม.
4. วิเคราะห์สูตร ε pr (4.25) และ (4.30) ถ้ามีระหว่าง
พื้นผิวของหน้าจอเดียวและตอบคำถาม: เปล่งประกายได้อย่างไร
ฟลักซ์จากระยะห่างระหว่างพื้นผิวที่ร้อนกับหน้าจอ:
ก) สำหรับพื้นผิวเรียบสองเส้นที่ขนานกัน
b) สำหรับระบบของร่างกาย อันหนึ่งตั้งอยู่ภายในอีกอันหนึ่ง?
5. ผ่านผนังที่มีความหนา δ (รูปที่ 4.9) ความร้อนจะถูกถ่ายโอนโดยการนำความร้อน (q t, W/m 2) จากพื้นผิวผนังสู่สิ่งแวดล้อม - โดยการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบพาความร้อน (q k) และการแผ่รังสี (q l)
ทราบค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของผนัง (แล) ระดับการแผ่รังสีพื้นผิว (ε) อุณหภูมิ t 1, t 2, t และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน (α)
เขียนสูตรสำหรับคำนวณการไหลของความร้อน q t, q K, q l
6. ปัจจัยใดบ้างที่รังสี (การดูดซึม) ขึ้นอยู่กับ:
ก) ของแข็ง;
ตัวอย่างการแก้ปัญหา
ภารกิจที่ 1- หาการสูญเสียความร้อนโดยการแผ่รังสีจากความยาวท่อไอน้ำ 1 ม. (Q, W/m) ถ้าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก d = 0.3 ม. สภาพเปล่งรังสี ε = 0.9 อุณหภูมิพื้นผิว t c = 450 o C อุณหภูมิโดยรอบ t l = 20 °C .
การสูญเสียความร้อนจากการแผ่รังสี (Q", W/m) จะเป็นอย่างไร หากวางท่อไอน้ำไว้ในเปลือกโลหะแผ่นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง d ประมาณ 0.4 ม. ค่าการแผ่รังสี ε ประมาณ = 0.6
สารละลาย
เมื่อสายไอน้ำแผ่ออกไปในอวกาศไม่จำกัด จะสูญเสียความร้อนตามสมการ (4.29) เท่ากับ
ในกรณีที่มีเปลือก การสูญเสียความร้อนจากการแผ่รังสีจะคำนวณตาม (4.26) และ (4.27) โดยใช้สูตร
(4.42)
(4.43)
เราค้นหาอุณหภูมิเปลือก (Tvol) จากสมการสมดุลความร้อนของพลังงานการแผ่รังสีในระบบ "ท่อไอน้ำ - ตะแกรง - สภาพแวดล้อม"
โดยใช้สมการ (4.43) เราพบ ε pr = 0.621 โดยใช้สมการสมดุลความร้อน (4.44) เราคำนวณอุณหภูมิเปลือก tо6 = 320 °C และใช้สมการ (4.42) เราพบการสูญเสียความร้อนจากเส้นไอน้ำที่มีฉนวนหุ้ม Q" = 4962 W/m การสูญเสียความร้อนจากการแผ่รังสีลดลง Q/Q" = 12781/4962 = 2.58 เท่า
ภารกิจที่ 2กำหนดระดับของการแผ่รังสีและความหนาแน่นฟลักซ์การแผ่รังสีของส่วนผสมของก๊าซ (O 2, N 2, CO 2) ที่ขนส่งผ่านท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง d 1 = 200 มม. อุณหภูมิก๊าซ tg = 800 o C ความดันคาร์บอนไดออกไซด์บางส่วน = 0.09 บาร์
(รูปที่ 5.1)
ดังนั้นเราจึงแทนที่ระบบ 4 สมการ (5.2)-(5.5) ด้วยระบบ 3 สมการ:
(5.9)
(5.10)
(5.11)
วิธีแก้ปัญหาร่วมซึ่งให้สูตรการคำนวณสำหรับความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อน
(5.12)
การไล่ระดับอุณหภูมิ
การไล่ระดับอุณหภูมิ
การไล่ระดับความร้อนในแนวตั้งหรือแนวตั้ง (การไล่ระดับความร้อนในแนวตั้ง) - อุณหภูมิอากาศลดลงทุกๆ 100 มในทิศทางแนวตั้ง ในอากาศแห้ง อุณหภูมิจะอยู่ที่ประมาณ 1° ในอากาศอิ่มตัวจะอยู่ที่ประมาณ 0.5°
Samoilov K. I. พจนานุกรมทางทะเล - ม.-ล.: สำนักพิมพ์กองทัพเรือแห่ง NKVMF แห่งสหภาพโซเวียต, 1941
ดูว่า "TEMPERATURE GRADIENT" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:
การไล่ระดับอุณหภูมิ- เวกเตอร์กำหนดทิศทางปกติไปยังพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ในทิศทางของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น โดยตัวเลขจะเท่ากับอนุพันธ์ย่อยของอุณหภูมิในทิศทางนี้ [GOST 25314 82] หัวข้อการควบคุมความร้อนแบบไม่ทำลาย... คู่มือนักแปลด้านเทคนิค
แนวตั้ง เป็นเวกเตอร์ที่สะท้อนการเปลี่ยนแปลง (ความแตกต่าง) ของอุณหภูมิในบรรยากาศด้วยระดับความสูง (เป็นองศาต่อ 100 ม.) พจนานุกรมสารานุกรมนิเวศวิทยา คีชีเนา: กองบรรณาธิการหลักของสารานุกรมโซเวียตมอลโดวา ฉัน. เดดู. 1989 ... พจนานุกรมนิเวศวิทยา
การไล่ระดับอุณหภูมิ- 4. การไล่ระดับอุณหภูมิ เวกเตอร์กำหนดทิศทางปกติไปยังพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ในทิศทางของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเท่ากับตัวเลขอนุพันธ์ย่อยของอุณหภูมิในทิศทางนี้ ที่มา: GOST 25314 82: การทดสอบแบบไม่ทำลาย... ... หนังสืออ้างอิงพจนานุกรมเกี่ยวกับเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค
การไล่ระดับอุณหภูมิ- การไล่ระดับอุณหภูมิตามสถานะ T sritis fizika atitikmenys: engl vok การไล่ระดับอุณหภูมิ การไล่ระดับอุณหภูมิ, m rus. การไล่ระดับอุณหภูมิ, m; การไล่ระดับอุณหภูมิ, m pranc การไล่ระดับอุณหภูมิ, m; การไล่ระดับสี thermique, ม … Fizikos ปลายทาง žodynas
การไล่ระดับอุณหภูมิ- เวกเตอร์กำหนดทิศทางปกติไปยังพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ในทิศทางของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและมีค่าเท่ากับอนุพันธ์ย่อยของอุณหภูมิในทิศทางนี้... พจนานุกรมอธิบายคำศัพท์โพลีเทคนิค
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอากาศทุกๆ 100 เมตรในแนวตั้งในชั้นโทรโพสเฟียร์ ค่าการไล่ระดับอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 0.6 ถึง 1°C เอ็ดเวิร์ด. พจนานุกรมกองทัพเรืออธิบาย พ.ศ. 2553 ... พจนานุกรมนาวิกโยธิน
การไล่ระดับอุณหภูมิของดิน- ความแตกต่างของอุณหภูมิบวกหรือลบที่จุดสองจุดต่อหน่วยระยะห่างระหว่างจุดเหล่านั้น การไล่ระดับสีที่วัดในทิศทางแนวตั้งมักจะถึงค่าที่ยิ่งใหญ่ที่สุด หากมีพื้นผิวไม่เรียบ...... พจนานุกรมอธิบายวิทยาศาสตร์ดิน
อัตราการลดลงของอุณหภูมิตามความสูงที่เพิ่มขึ้น ในบางสภาพแวดล้อม (ในชั้นสตราโตสเฟียร์) อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามที่เพิ่มขึ้น และจากนั้นจะเกิดการไล่ระดับสีในแนวตั้งแบบย้อนกลับหรือผกผัน ซึ่งกำหนดให้มีเครื่องหมายลบ นิเวศวิทยา...... พจนานุกรมนิเวศวิทยา
การไล่ระดับอุณหภูมิในแนวตั้ง- ค่าที่แสดงถึงอุณหภูมิอากาศที่ลดลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น โดยเฉลี่ยเท่ากับ 0.6 ° C ต่อความสูง 100 ม. Syn.: การไล่ระดับอุณหภูมิ… พจนานุกรมภูมิศาสตร์
การไล่ระดับอุณหภูมิแบบอะเดียแบติก- อัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในมวลอากาศระหว่างการเคลื่อนที่แบบอะเดียแบติกในแนวตั้ง ซึ่งเป็นปฏิกิริยาต่อการขยายตัวหรือการบีบอัดของมวลอากาศนี้... พจนานุกรมภูมิศาสตร์
หนังสือ
- พลวัตของธรณีภาคโลก บี. ไอ. เบอร์เกอร์ การพาความร้อนขนาดใหญ่ในเนื้อโลกก่อให้เกิดชั้นขอบเขตความเย็นด้านบนในแต่ละเซลล์ที่มีการพาความร้อน ซึ่งเคลื่อนที่โดยรวมไปตามพื้นผิวโลกและเกือบ ...
การไล่ระดับอุณหภูมิของบรรยากาศอาจแตกต่างกันอย่างมาก โดยเฉลี่ยจะอยู่ที่ 0.6°/100 ม. แต่ในทะเลทรายเขตร้อนใกล้พื้นผิวโลก อุณหภูมิจะสูงถึง 20°/100 ม เท่ากับ เช่น -0.6°/100 ม. หากอุณหภูมิของอากาศเท่ากันทุกระดับความสูง ความชันของอุณหภูมิจะเป็นศูนย์ ในกรณีนี้ กล่าวกันว่าบรรยากาศมีอุณหภูมิคงที่[...]
เมื่อการไล่ระดับอุณหภูมิอากาศโดยรอบมีค่าประมาณเท่ากับการไล่ระดับแนวตั้งแบบอะเดียแบติกแบบแห้ง (รูปที่ 3.8, b) ความเสถียรของบรรยากาศเรียกว่าไม่แยแส ปริมาตรอากาศใดๆ ที่เคลื่อนที่ขึ้นหรือลงอย่างรวดเร็วไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตาม จะมีอุณหภูมิเท่ากับอากาศโดยรอบที่ระดับความสูงใหม่ ด้วยเหตุนี้ จึงไม่มีสิ่งจูงใจให้เคลื่อนที่ในแนวดิ่งอีกต่อไปเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิ และปริมาตรอากาศที่เป็นปัญหาจะยังคงอยู่ที่เดิม ถ้าการไล่ระดับอุณหภูมิของอากาศโดยรอบน้อยกว่าการไล่ระดับแนวตั้งแบบอะเดียแบติกแบบแห้ง บรรยากาศจะเรียกว่าอะเดียแบติก การใช้ข้อโต้แย้งที่คล้ายกับกรณีซูเปอร์อะเดียแบติก แสดงให้เห็นว่าบรรยากาศใต้อะเดียแบติกมีเสถียรภาพ ซึ่งหมายความว่าปริมาณอากาศเล็กน้อยที่เคลื่อนที่ในแนวตั้งโดยไม่คาดคิดมักจะกลับสู่ตำแหน่งเดิม ตัวอย่างเช่น ปริมาตรอากาศที่เคลื่อนจากตำแหน่ง L ไป B ในรูป 3.8.6 จะมีความหนาแน่นสูงกว่าอากาศโดยรอบที่จุด B ส่งผลให้มีแนวโน้มกลับสู่ความสูงเดิม[...]
การไล่ระดับอุณหภูมิแนวตั้ง ดูการไล่ระดับอุณหภูมิในแนวตั้ง[...]
ความลาดชันของอุณหภูมิปกติหรือมาตรฐาน ตามข้อตกลงระหว่างประเทศ จึงอยู่ที่ 0.66 °C/100 ม. หรือ 3.6 T/100 ฟุต โปรไฟล์อุณหภูมิสำหรับบรรยากาศมาตรฐานเมื่อเปรียบเทียบกับโปรไฟล์อุณหภูมิอะเดียแบติกแห้งจะแสดงไว้ในรูปที่ 1 3.7.[...]
การเพิ่มสมรรถนะภายในการไล่ระดับอุณหภูมิที่กำหนดตามความยาวของการไหลของวัสดุภายในอุปกรณ์เสริมสมรรถนะดูเหมือนจะเป็นทางออกที่ดีที่สุดในการแก้ปัญหา เนื่องจากสารประกอบที่จะเสริมสมรรถนะสามารถสะสมบนเฟสที่อยู่นิ่ง ซึ่งเสริมสมรรถนะได้ดีที่สุด และจะไม่ทำให้เกิด ความยากลำบากในแง่ของเงื่อนไขการแยกที่ตามมา ในทางกลับกัน สารประกอบที่ได้รับการเสริมสมรรถนะสามารถสะสมในพื้นที่ที่แยกจากกันภายในการไล่ระดับอุณหภูมิที่กำหนด และสารประกอบแต่ละชนิดจะครอบครองตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดทางอุณหพลศาสตร์ กล่าวคือ เอฟเฟกต์การโฟกัสเกิดขึ้น ทำให้การตกแต่งมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น[...]
วงจรรายวันโดยทั่วไปของการเปลี่ยนแปลงของการไล่ระดับอุณหภูมิเหนือพื้นที่เปิดโล่งในวันที่ไม่มีเมฆเริ่มต้นด้วยการก่อตัวของอัตราการลดลงของอุณหภูมิที่ไม่เสถียร ซึ่งทวีความรุนแรงมากขึ้นในระหว่างวันเนื่องจากการแผ่รังสีความร้อนที่รุนแรงของดวงอาทิตย์ ซึ่งนำไปสู่การเกิดขึ้นของ ความวุ่นวายอย่างรุนแรง ก่อนหรือหลังพระอาทิตย์ตกดินไม่นาน ชั้นผิวของอากาศจะเย็นลงอย่างรวดเร็วและอุณหภูมิจะลดลงในอัตราที่สม่ำเสมอ (อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามความสูง) ในช่วงกลางคืน ความรุนแรงและความลึกของการผกผันนี้จะเพิ่มขึ้น จนถึงระดับสูงสุดระหว่างเที่ยงคืนถึงช่วงเวลาของวันที่พื้นผิวโลกอยู่ที่อุณหภูมิต่ำสุด ในช่วงเวลานี้ มลภาวะในชั้นบรรยากาศจะถูกดักอยู่ภายในหรือต่ำกว่าชั้นผกผันอย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากมีการกระจายตัวของมลพิษในแนวดิ่งเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ควรสังเกตว่าภายใต้สภาวะนิ่ง มลพิษที่ปล่อยออกมาใกล้พื้นผิวโลกจะไม่แพร่กระจายไปยังชั้นบนของอากาศ และในทางกลับกัน การปล่อยมลพิษจากปล่องไฟสูงภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้โดยทั่วไปจะไม่ทะลุเข้าไปในชั้นอากาศที่ใกล้ที่สุด พื้นดิน (คริสตจักร 1949) เมื่อวันดำเนินไป โลกเริ่มอุ่นขึ้น และการผกผันจะค่อยๆ หายไป สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การ “รมควัน” (Hewso n a. Gill, 1944) เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าสารปนเปื้อนที่เข้าสู่ชั้นบนของอากาศในช่วงกลางคืนเริ่มปะปนและไหลลงมาอย่างรวดเร็ว ดังนั้นในช่วงบ่าย ก่อนเกิดความปั่นป่วนเต็มรูปแบบ ซึ่งสิ้นสุดวงจรรายวันและให้การผสมที่ทรงพลัง มลพิษในชั้นบรรยากาศที่มีความเข้มข้นสูงมักเกิดขึ้น วัฏจักรนี้สามารถหยุดชะงักหรือเปลี่ยนแปลงได้เมื่อมีเมฆหรือการตกตะกอน ซึ่งป้องกันการพาความร้อนที่รุนแรงในช่วงเวลากลางวัน แต่ยังสามารถป้องกันการเกิดการผกผันที่รุนแรงในตอนกลางคืนได้อีกด้วย[...]
เจ็ตรูปพัดลม (รูปที่ 3.2, c, d) ถูกสร้างขึ้นในระหว่างการผกผันของอุณหภูมิหรือด้วยการไล่ระดับอุณหภูมิใกล้กับอุณหภูมิคงที่ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของการผสมในแนวตั้งที่อ่อนแอมาก การก่อตัวของไอพ่นรูปพัดมักเกิดจากลมที่พัดเบาๆ ท้องฟ้าแจ่มใส และหิมะปกคลุม เครื่องบินไอพ่นนี้มักพบเห็นบ่อยที่สุดในเวลากลางคืน[...]
ดังนั้น หากทฤษฎีการใช้พลังงานไฟฟ้าเนื่องจากการไล่ระดับของอุณหภูมิสามารถอธิบายผลการทดลองด้วยหยดขนาดเมฆในเชิงปริมาณได้ ก็ไม่สามารถอธิบายผลการทดลองด้วยการระเบิดของหยดขนาดใหญ่ได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับทฤษฎีของ Kachurin และ Bekryaev, Imyanitov และอื่น ๆ โดยอาศัยแนวคิดเรื่องการแยกประจุระหว่างการเปลี่ยนเฟสของน้ำ[...]
สูตร (136) ช่วยให้เราสามารถกำหนดได้ว่ามีกี่ครั้งที่การไล่ระดับอุณหภูมิเทียบกับด้านบนของวงรี (เช่น การไล่ระดับสีตามแกน X) จะเกินการไล่ระดับสีที่เล็กที่สุด (ตามแกน Y) ใกล้ชายฝั่ง[...]
การไล่ระดับอุณหภูมิของมหาสมุทรยังสามารถนำมาใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งเป็นวิธีการทางอ้อมในการแปลงพลังงานรังสีจากแสงอาทิตย์ การดูดซับรังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์ด้วยน้ำเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในชั้นผิวซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่าชั้นด้านล่าง ที่ระดับความลึกที่ค่อนข้างตื้น อุณหภูมิจะลดลงเหลือประมาณ 4°C ในกรณีนี้ สามารถใช้การไล่ระดับอุณหภูมิเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในวงจรอุณหพลศาสตร์แบบปิดได้ ซึ่งของไหลทำงานเป็นของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำ เช่น แอมโมเนีย โพรเพน อีเทน เป็นต้น อุณหภูมิต่างกันเล็กน้อยระหว่าง แหล่งกำเนิด "ร้อน" (ชั้นบนสุด) และ "เย็น" (ชั้นล่าง) เป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของวงจรที่ต่ำ ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนเพียง 3-4% เมื่อของไหลทำงานได้รับความร้อน 10-12°C แต่การไม่มีต้นทุนเชื้อเพลิง แม้ว่าจะมีการลงทุนที่เฉพาะเจาะจงสูงในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ในมหาสมุทร (OSTES) ก็ตาม บังคับให้นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรต้องให้ความสนใจกับวิธีการผลิตไฟฟ้าด้วยวิธีนี้ สารทำงานในเครื่องกำเนิดไอน้ำจะถูกทำให้ร้อนและเปลี่ยนเป็นสถานะไอโดยความร้อนของน้ำจากชั้นผิวของมหาสมุทร ไอน้ำที่ได้จะทำงานในกังหันและหลังจากที่กังหันควบแน่นในคอนเดนเซอร์ซึ่งระบายความร้อนด้วยน้ำลึกเย็น[...]
ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อขนาดเล็กและการไม่มีการไล่ระดับอุณหภูมิที่มีนัยสำคัญตลอดหน้าตัดของท่อ ความเข้มข้นของอนุภาคของแข็งในชั้นย่อยขอบเขตจะใกล้เคียงกับความเข้มข้นในปริมาตร สิ่งนี้ช่วยให้เราสรุปได้ว่าปริมาณเงินฝากจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเข้มข้นของอนุภาคที่กระจัดกระจายในส่วนที่กำหนด เมื่อความเข้มของการทำความเย็นผ่านผนังเพิ่มขึ้น สัดส่วนนี้อาจถูกละเมิดต่อปริมาณคราบสะสมที่เพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของการไล่ระดับอุณหภูมิใกล้ผนังท่อ พบว่าความแตกต่างของอุณหภูมิที่ส่วนต่อประสานระหว่างผนังกับของเหลวในบ่อไม่เกิน 0.5 °C [...]
สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือชั้นบนซึ่งอยู่ในสตราโตสเฟียร์อยู่แล้ว การไล่ระดับอุณหภูมิที่นั่นกลายเป็นลบตลอดทั้งปี] ตลอดทั้งปี สตราโตสเฟียร์เหนือมหาสมุทรเย็นกว่าสตราโตสเฟียร์เหนือแผ่นดินใหญ่ (ที่ระดับความสูงที่ศึกษา - สูงถึง 20 กม. เหนือระดับน้ำทะเล)[...]
ในชั้นผิวของบรรยากาศเหนือพื้นผิวด้านล่างที่ได้รับความร้อนในเวลากลางวัน ค่าของการไล่ระดับอุณหภูมิ (ในรูปของ 100 ม.) อาจมากกว่าค่าที่ได้รับใน (1.46) หลายเท่าซึ่งเป็นแรงผลักดันให้เกิดการพัฒนา ของการเคลื่อนไหวที่สูงขึ้น[...]
หากสารมลพิษบรรจุอยู่ในสารละลายรูพรุนหรืออยู่ในสถานะไอ-ก๊าซในเทือกเขา จากนั้นเมื่อมีอุณหภูมิไล่ระดับในส่วนต่างๆ ของเทือกเขา มันจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกับการไหลของของเหลวหรือก๊าซแบบเทอร์โมออสโมติกจาก บริเวณที่มีอุณหภูมิสูงกว่าไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า ด้วยความร้อนในดินที่ไม่อิ่มตัวด้วยน้ำอย่างสมบูรณ์ การเคลื่อนที่ของน้ำหรือมลพิษในรูขุมขนอาจเกิดขึ้นได้ทั้งในสถานะของเหลวและก๊าซ [...]
เมื่อมลพิษถูกปล่อยผ่านท่อสูง (A = 100-120 ม.) ความเข้มข้นสูงสุดจะเกิดขึ้นที่ระดับอุณหภูมิปกติที่ระยะห่าง 2-3 กม. จากจุดปล่อย และด้วยการไล่ระดับแบบผกผันมากยิ่งขึ้นไปอีก (กล่าวคือ ในกรณีส่วนใหญ่ เกินบริเวณรอยร้าว) แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าเมื่อมีการปล่อยมลพิษสูงบทบาทของโซนการแตกร้าวที่ได้รับคำสั่ง (ตามมาตรฐานสุขาภิบาล) จะลดลง ในทุกกรณี ควรระลึกไว้เสมอว่าโซนการแตกร้าวนั้นเป็นบริเวณที่มีการแพร่กระจายของก๊าซและฝุ่นที่ไหลเข้ามาอย่างไม่มีการรวบรวมกัน[...]
เป็นไปไม่ได้ที่จะระบุการมีส่วนร่วมเฉพาะของปฏิกิริยาที่เป็นไปได้แต่ละปฏิกิริยาในเชิงปริมาณภายใต้เงื่อนไขของความเข้มข้นและการไล่ระดับของอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ค่าอุณหภูมิและความเข้มข้นใดๆ ที่เกิดขึ้นทันทีของสารประกอบที่อยู่ร่วมกันในเฟสก๊าซจะสอดคล้องกับสถานะของสมดุลไดนามิกทันทีที่ระบุโดยการรวมกันของพารามิเตอร์เหล่านี้[...]
การนำความร้อนของดินเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความสามารถในการดูดซับและนำความร้อนจากชั้นหนึ่งไปอีกชั้นหนึ่งในทิศทางตรงกันข้ามกับการไล่ระดับความร้อน เช่น จากร้อนไปเย็น ปริมาณพลังงานความร้อนที่ถูกถ่ายโอนผ่านชั้นดินเป็นสัดส่วนกับการไล่ระดับอุณหภูมิและค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน (K) เท่ากับปริมาณความร้อนในหน่วย J ที่ส่งผ่านต่อวินาทีผ่านดินที่มีพื้นที่ตัดขวาง 1 ซม. 2 (10 4 ม. 2) โดยมีความหนาของชั้น 1 ซม. (10 2 ม.) และการไล่ระดับอุณหภูมิที่ ปลายชั้น 1 ° C มิติของสัมประสิทธิ์ % ในระบบ SI คือ J/(m s °C) ค่าการนำความร้อนของดินขึ้นอยู่กับค่าการนำความร้อนของส่วนประกอบหลัก (เฟสของแข็งและของเหลว)[...]
เนื่องจากอุณหภูมิของอากาศลดลงตามความสูง การให้ความร้อนที่พื้นผิวด้านล่างมักจะทำให้เกิดการไล่ระดับของอุณหภูมิอย่างมากในชั้นผิวของอากาศที่ระดับความสูงสูง แม้ว่าความแตกต่างของอุณหภูมิของอากาศในดินจะขึ้นอยู่กับสภาพอากาศก็ตาม Aulicki ประมวลผลข้อมูลการวัดโดยละเอียดที่ขอบป่า (2,072 ม.) ใกล้ Obergurgl (ออสเตรีย) และแสดงให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างค่าเฉลี่ยและค่าสุดขีดของอุณหภูมิดินและอากาศเมื่อดินไม่แข็งตัว (รูปที่ 2.26) . ในช่วงเปลี่ยนฤดู อุณหภูมิของดินจะต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศ เนื่องจากการแผ่รังสีของพื้นผิวเย็นลงในฤดูใบไม้ร่วง และความล่าช้าในการละลายของหิมะที่ปกคลุมในฤดูใบไม้ผลิ ในเทือกเขาแอลป์ ดินมีแนวโน้มที่จะมีอุณหภูมิที่หนาวที่สุดในฤดูใบไม้ร่วงเมื่อกลายเป็นน้ำแข็ง ในขณะที่หิมะปกคลุมในฤดูหนาวจะช่วยปกป้องดินจากการแช่แข็ง[...]
อย่างไรก็ตาม แบบจำลองสภาพภูมิอากาศเหล่านี้ก็มีข้อบกพร่องร้ายแรงหลายประการเช่นกัน โครงสร้างแนวตั้งของแบบจำลองขึ้นอยู่กับสมมติฐานที่ว่าการไล่ระดับอุณหภูมิในแนวตั้งมีค่าเท่ากับสมดุล ความเรียบง่ายไม่ได้ช่วยให้เราอธิบายกระบวนการบรรยากาศที่สำคัญมากได้อย่างถูกต้อง โดยเฉพาะการก่อตัวของเมฆและการถ่ายโอนพลังงานหมุนเวียน ซึ่งโดยธรรมชาติของพวกมันคือสนามสามมิติ ดังนั้นแบบจำลองเหล่านี้จึงไม่คำนึงถึงผลกระทบย้อนกลับของการเปลี่ยนแปลงในระบบภูมิอากาศที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลง เช่น ในเมฆปกคลุม ที่มีต่อลักษณะของสิ่งหลัง และผลการสร้างแบบจำลองถือได้ว่าเป็นแนวโน้มเบื้องต้นของวิวัฒนาการเท่านั้น ของระบบภูมิอากาศที่แท้จริงเมื่อคุณสมบัติของบรรยากาศและพื้นผิวด้านล่างเปลี่ยนไป[... ]
ลมนอกชายฝั่งกำลังแรงที่แหลมเดนนิสันพัดเข้าและออก ซึ่งปกติจะเกิดกะทันหัน และบอลอธิบายว่านี่เป็นปรากฏการณ์การกระโดดนิ่ง การไล่ระดับอุณหภูมิที่รุนแรงระหว่างแหลมเดนนิสันบนชายฝั่งและสถานีชาร์คอต (69° ใต้ 2,400 ม.) ช่วยเพิ่มกระแสแรงโน้มถ่วงหลักของอากาศเย็นจากที่ราบสูงขั้วโลก ที่ความสูง 2,400 เมตร ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีที่สถานีทั้งสองนี้คือ 17 °C ความแตกต่างนี้นำไปสู่ (สมมติว่าการไล่ระดับของอุณหภูมินี้เป็นไอโซบาริก) ถึงความแตกต่างของความหนาแน่นประมาณ 7% ส่วนประกอบของลมร้อนที่เกี่ยวข้องกับการผกผันของอุณหภูมิพื้นผิวก็มีแนวโน้มที่จะมีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากโดยทั่วไปลมจะแผ่ขยายเป็นชั้นหลายร้อยเมตร โดยปกติการกระโดดจะสังเกตได้เหนือทะเลใกล้ชายฝั่ง แต่หากเคลื่อนตัวเข้าสู่แผ่นดินลมแรง (กระแสลมแรง) ต้นน้ำของการกระโดดจะถูกแทนที่ด้วยสภาพที่เกือบจะสงบในชั้นของอากาศเย็นที่เพิ่มความหนา (cf . รูปที่ 3.7 6). บอลแสดงให้เห็นว่าสภาวะทั่วไปในภูมิภาคนี้สอดคล้องกับการกระโดด เนื่องจากจำนวนฟรูดมีค่ามากกว่าหนึ่งอย่างมีนัยสำคัญ ใกล้กับสถานีเดวิส (68°S, 78°E) การยืนกระโดดมักจะถูกมองว่าเป็นกำแพงหิมะที่ลอยอยู่สูง 30-100 ม. ระหว่างวันที่ 30 พฤษภาคมถึง 14 พฤศจิกายน พ.ศ. 2504 มีการสังเกตหรือได้ยินเสียงการกระโดดดังกล่าว 31 ครั้ง (ด้วยเสียงคำรามของลม) ที่สถานีเดวิส ตะกั่วตั้งข้อสังเกตว่าโดยปกติจะปรากฏไม่กี่ชั่วโมงหลังจากการพัฒนาระบอบการปกครองแบบคาตาบาติก[...]
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของอากาศแห้งในปริมาตรหนึ่งที่เคลื่อนที่ในแนวตั้งจะคงที่และเท่ากับ 1°/100 เมตร นักอุตุนิยมวิทยาเรียกค่านี้ว่าการไล่ระดับอุณหภูมิอะเดียแบติกของอากาศแห้ง คำคุณศัพท์ "อะเดียแบติก" หมายความว่าไม่มีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างปริมาตรอากาศที่กำหนดกับสิ่งแวดล้อม และ "แห้ง" หมายความว่ากระบวนการเกิดขึ้นโดยไม่มีการควบแน่นหรือการกลายเป็นไอ หากการควบแน่นหรือการกลายเป็นไอเกิดขึ้นในปริมาตรอากาศที่กำลังเคลื่อนที่ การไล่ระดับอุณหภูมิที่สอดคล้องกันจะเรียกว่าการไล่ระดับอุณหภูมิอะเดียแบติกสำหรับอากาศชื้น ค่านี้น้อยกว่า 1°/100 ม. และจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและระดับความสูง อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาส่วนใหญ่เกี่ยวกับมลพิษทางอากาศ เราสามารถจำกัดตัวเองอยู่เฉพาะในกรณีของอากาศแห้ง[...]
ความสามารถของมวลอากาศในการแพร่กระจายอย่างมากนั้นขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของอุณหภูมิในแนวดิ่ง การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในบรรยากาศทุกๆ 100 เมตรของระดับความสูง เรียกว่าการไล่ระดับอุณหภูมิ ที่อุณหภูมิคงที่ในทุกระดับความสูง การไล่ระดับของอุณหภูมิในแนวตั้งเรียกว่าอุณหภูมิคงที่[...]
การสังเกตการณ์ภาคสนามยังแสดงให้เห็นว่าการไหลของน้ำอุ่นที่ไหลเข้าสู่บ่อน้ำนั้นแผ่กระจายไปสู่ความลึกที่ค่อนข้างตื้นเป็นส่วนใหญ่ ในขณะที่มีการไล่ระดับอุณหภูมิในแนวตั้งไม่มีนัยสำคัญ ใต้ชั้นนี้อุณหภูมิของน้ำจะลดลงอย่างรวดเร็ว ด้วยการติดตั้งทางน้ำลึกพิเศษในบ่อ การไหลของน้ำอุ่นจะกระจายไปสู่ระดับความลึกที่มากขึ้น ส่งผลให้การดูดน้ำเย็นจากบ่อเข้ามา[...]
ปรากฏการณ์นี้มีบทบาทสำคัญในการจับอนุภาคจากก๊าซร้อนเมื่อผ่านหัวฉีดเย็น ในช่องแคบที่มีอุณหภูมิต่างกัน 50 °C จะได้ค่าความชันของอุณหภูมิ 1,000 K/cm การคำนวณแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้ควรนำไปสู่การสะสมของอนุภาคขนาด 0.1 μm ถึง 98.8% ในชั้นบรรจุที่มีความลึก 230 มม. ที่อุณหภูมิ 500 °C[...]
ในรูป U-10 นำเสนอสองกรณีสมมุติที่สามารถวิเคราะห์ได้ ศึกษาเปลือกโลกหนา 30 กม. ประกอบด้วยหินแกรนิตถึงความลึก 10 กม. และหินบะซอลต์ (อีก 20 กม. ที่เหลือ) ฟลักซ์ความร้อนผ่านพื้นผิวคือ 5.02 J/(cm2-s) เส้นโค้ง A คือการขึ้นอยู่กับการไล่ระดับอุณหภูมิกับความลึกในกรณีที่ความร้อนทั้งหมดเกิดขึ้นจากแหล่งกำเนิดที่อยู่ใต้เปลือกโลก และเส้นโค้ง B คือกรณีที่ความร้อนสามในสี่เกิดขึ้นภายในเปลือกโลก กรณีเหล่านี้ดูเหมือนจะรุนแรงมาก[...]
พลังงานจากมหาสมุทรเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สามารถใช้ในโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง (TPP) โรงไฟฟ้าพลังงานคลื่น (VolnES) และโรงไฟฟ้ากระแสน้ำในทะเล (ESCT) ซึ่งพลังงานจากมหาสมุทรในรูปแบบเชิงกลถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า มีการติดตั้งที่ใช้ประโยชน์จากการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างชั้นบนและชั้นล่างของมหาสมุทรโลก - ที่เรียกว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ (HPP) เราได้กล่าวถึงเรื่องนี้ไปแล้วก่อนหน้านี้[...]
ในพื้นที่ทางตอนเหนือของแอ่งความหนาของชั้นดินเยือกแข็งถาวรถึงหลายร้อยเมตร น้ำจืดในนั้นจะกลายเป็นน้ำแข็ง และน้ำเกลือระหว่างชั้นเพอร์มาฟรอสต์จะถูกทำให้เย็นลงเป็นพิเศษ (“ไครโอเพ็ก”) อุณหภูมิต่ำในโซนนี้และต่ำกว่าจะส่งเสริมการเปลี่ยนก๊าซไฮโดรคาร์บอนไปเป็นสถานะแก๊สไฮเดรต[...]
ในส่วนของแม่น้ำที่มีกระแสน้ำแรง Cladophora glome rat a Kutz มีอิทธิพลเหนือพื้นที่ชายฝั่งทะเลและแหล่งน้ำนิ่ง สาหร่าย zygnema และ oedogonia มีอิทธิพลเหนือในบางพื้นที่ที่มีน้ำนิ่ง สายพันธุ์ Spirogyra มีความทนทานต่อการไล่ระดับของอุณหภูมิมากที่สุด โดยแทนที่ Oedogonium และ Mougeotia ในพื้นที่ที่เย็นกว่า สัดส่วนที่ใหญ่ที่สุดของเส้นใย zygnema conjugating ถูกบันทึกไว้ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลบางแห่ง (มากถึง 100%) แอ่งน้ำและแอ่งน้ำตื้น เกลียวที่เชื่อมต่อกันเกิดขึ้นได้ลึกถึง 20 ซม. ซึ่งสัมพันธ์กับระบอบการปกครองของแสง สปีชี่ของสกุล Spirogyra มักมีการรวมกันเป็นส่วนใหญ่ และ Mougeotia พบได้น้อยกว่า มีการสังเกตเป็นเวลาหนึ่งเดือน - ในช่วงเวลานี้ไม่พบการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในพืชสาหร่าย มีการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในสัดส่วนของเส้นใย conjugating Zygnema [...]
จากผลลัพธ์ของการสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลขของการสกัดเอรีนห้าขั้นตอนจากส่วนผสมของแบบจำลอง - TDF 270-360 °C พร้อม 1,4-ไดออกเซนที่รดน้ำโดยใช้วิธีการทางเทคโนโลยีที่ศึกษา โหมดสำหรับการรับราฟฟิเนตที่มีเอรีน 12.4% กำหนด: อัตราส่วนของสารสกัด/วัตถุดิบ = 4:1 โดยปริมาตร , ปริมาณน้ำในสารสกัด = 8.0% โดยปริมาตร, การไล่ระดับของอุณหภูมิในการสกัด = 10 aC, อุณหภูมิในลูกบาศก์ของสารสกัด = 40 °C; ส่วนแบ่งของการรีไซเคิลราฟฟิเนตเป็นวัตถุดิบ = 0.5 น้ำหนัก ด้วยพารามิเตอร์กระบวนการเหล่านี้ ผลผลิตราฟฟิเนตคือ 69.4% ของวัตถุดิบตั้งต้น การสูญเสียส่วนประกอบพาราฟิน-แนฟเทนิกด้วยสารสกัดคือ 11.9%[...]
องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของสภาพภูมิอากาศในพื้นที่ภูเขาคืออุณหภูมิอย่างไม่ต้องสงสัย ในพื้นที่ภูเขาส่วนใหญ่ของโลก มีการสังเกตอุณหภูมิโดยละเอียด และมีการศึกษาทางสถิติมากมายเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามระดับความสูง การแปรผันนี้ก่อให้เกิดความท้าทายต่อแผนที่ภูมิอากาศเนื่องจากการไล่ระดับของอุณหภูมิอย่างรวดเร็วในระยะทางสั้นๆ และความแปรปรวนตามฤดูกาล การศึกษาเกี่ยวกับอุณหภูมิในภูเขาเมื่อเร็วๆ นี้ เช่น ใน และ ได้ใช้การวิเคราะห์การถดถอยเพื่อเชื่อมโยงอุณหภูมิกับระดับความสูง และเพื่อแยกผลกระทบของการผกผันจากผลที่เกิดจากความชันของความลาดชัน ในความพยายามที่จะปรับแต่งการกระจายตัวของอุณหภูมิเชิงพื้นที่สำหรับพื้นที่หนึ่งทางตะวันตกเฉียงเหนือของเวอร์จิเนีย ในความพยายามที่จะปรับปรุงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของ Pielke และ Mehring ได้ใช้การวิเคราะห์การถดถอยเชิงเส้นของอุณหภูมิเฉลี่ยรายเดือนเป็นฟังก์ชันของระดับความสูง พวกเขาแสดงให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์กันสูงสุด (r=-0.95) ในช่วงฤดูร้อน เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นที่ระดับความสูงปานกลาง ในฤดูหนาว การผกผันระดับต่ำจะเพิ่มความแปรปรวนมากขึ้น และสามารถประมาณค่าได้ดีขึ้นโดยปรับฟังก์ชันพหุนามให้เหมาะสมหรือใช้อุณหภูมิศักย์ เพื่อจุดประสงค์ในการสร้างแผนที่ภูมิประเทศสำหรับคาร์พาเทียนตะวันตก จึงมีการพัฒนาชุดสมการการถดถอยในทำนองเดียวกัน สำหรับสิ่งนี้ ตามที่อธิบายไว้ในย่อหน้า 2B4 จะใช้สมการถดถอยแยกกันสำหรับโปรไฟล์ความชันที่แตกต่างกัน โปรดทราบว่ามีความพยายามที่จะอธิบายการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิภูเขา) โดยใช้แบบจำลองทางสถิติทั่วไป[...]
การสูญเสียสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติทั้งทางตรงและทางอ้อมนั้นสัมพันธ์กัน (และสามารถแสดงออกได้) กับความไม่สมดุลของสถานะของวัตถุประดิษฐ์ ในกรณีของการสูญเสียที่ค่อยเป็นค่อยไปและไม่มีการกระโดด จะมีความไม่สมมาตรทั่วไปที่แสดงถึงแนวโน้มตามธรรมชาติในการเปลี่ยนแปลงสถานะของวัตถุ (ตำแหน่งการออกแบบ ศักยภาพของความเครียด-ความเครียด การไล่ระดับของอุณหภูมิ ฯลฯ) ที่ใดก็ได้ ช่วงเวลา[...]
ดังนั้น จากทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นทำให้เราสามารถสรุปได้ว่าการสะสมเริ่มต้นของเฟสของแข็งบนพื้นผิวของตะกอนเกิดขึ้นในกรณีทั่วไปเนื่องจากการตรึงส่วนที่กระจัดกระจายที่สุดของเฟสของแข็งจากปริมาตรของน้ำมัน ในขณะที่ การก่อตัวของผลึกโดยตรงบนพื้นผิวนั้นมีลักษณะรองและสามารถสังเกตได้เป็นกรณีพิเศษเท่านั้นเมื่อมีอุณหภูมิไล่ระดับอย่างคมชัดบนผนังท่อ[...]
การระเหยสองประเภทมีความโดดเด่นขึ้นอยู่กับเงื่อนไข - แบบคงที่และไดนามิก การระเหยของเชื้อเพลิงจากพื้นผิวที่อยู่นิ่งกับสิ่งแวดล้อมเรียกว่าคงที่ หากของเหลวและตัวกลางที่เป็นก๊าซเคลื่อนที่โดยสัมพันธ์กัน การระเหยจะเรียกว่าไดนามิก ในระหว่างการระเหย กระแสการพาจะเกิดขึ้นเสมอเนื่องจากความแตกต่างของมวลโมเลกุลและการไล่ระดับของอุณหภูมิในชั้นขอบเขตใกล้กับพื้นผิวการระเหย [...]
รูปร่างของการเบี่ยงเบนอย่างเป็นระบบแสดงไว้บนเส้นโค้งที่คำนวณสำหรับขอบฟ้า 0.25 ม. แต่จะเห็นได้ง่ายว่าหากเราไม่ได้ระบุค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน 5 10 3 ซึ่งเราถือว่าคงที่ตลอดความหนาทั้งหมดของ น้ำแข็ง แต่ค่าสัมประสิทธิ์ 1.7-10 3 ซึ่ง Malmgren พบในทางยาว - ทางอ้อม - สำหรับชั้นผิวจากนั้นค่าเบี่ยงเบนจะมีขนาดใหญ่อย่างไม่เป็นสัดส่วน: การไล่ระดับอุณหภูมิในชั้นบนจะยิ่งใหญ่กว่ามาก (3 เท่า) ดังนั้นแอมพลิจูดของเส้นโค้งที่คำนวณได้จะยิ่งเล็กลงมาก[...]
เรเวลล์สรุปว่ามหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ - ส่วนตะวันตกเฉียงเหนือสุดของมหาสมุทรแปซิฟิก - และทะเลเวดเดลล์เป็นพื้นที่หลักที่น้ำทะเลลึกจะถูกปล่อยออกมาและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่ชั้นบรรยากาศ เขาแสดงลักษณะการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในเชิงปริมาณภายใต้อิทธิพลของความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากผลกระทบนี้จะเกิดขึ้นในพื้นที่หนาวเย็นเป็นหลัก การไล่ระดับของอุณหภูมิระหว่างละติจูดสูงและต่ำจะลดลง ข้อสรุปนี้ถูกกล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติมในบทความโดย Manabe และ Weatherald[...]
ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาที่จำเป็นสำหรับพื้นที่ที่เราสนใจนั้นไม่มีให้ใช้งานเสมอไป หรือสามารถใช้เฉพาะจุดแยกต่างหากในพื้นที่นี้เท่านั้น ดังนั้น อย่างน้อยต้องมีการพิจารณาเชิงคุณภาพเกี่ยวกับความผันผวนเชิงพื้นที่ของปัจจัยอุตุนิยมวิทยาที่เกี่ยวข้อง มักจะเป็นไปได้ที่จะกำหนดระดับความเบี่ยงเบนของการไหลของลม (ในทิศทางและความเร็ว) และการเปลี่ยนแปลงของการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างการเปลี่ยนผ่านไปยังดินแดนอื่น ดังนั้นจึงใช้ข้อมูลที่มีอยู่เพื่อกำหนดลักษณะของพื้นที่อื่นที่เราสนใจ . คำถามที่ยากกว่านั้นคือความสัมพันธ์ระหว่างระยะเวลาของการวัดทางอุตุนิยมวิทยาและระยะเวลาในการสุ่มตัวอย่างเพื่อกำหนดความเข้มข้นของมลภาวะในชั้นบรรยากาศ สูตรการทำงานต่างๆ สำหรับการคำนวณการวัดการแพร่กระจายมักจะอาศัยการสุ่มตัวอย่างระยะสั้นเพื่อกำหนดความเข้มข้นของสารปนเปื้อนในอากาศ เมื่อระยะเวลาของช่วงเวลานี้เพิ่มขึ้นเป็นชั่วโมง วัน หรือแม้แต่เดือน ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่จะไม่สอดคล้องกับความเป็นจริงอีกต่อไป ซึ่งต้องมีการแก้ไขที่เหมาะสม (Smith, 1955) ในทางกลับกัน ตัวเลขเฉลี่ยง่ายๆ สำหรับลมและเสถียรภาพในระยะยาวเหล่านี้อาจเพียงพอ หากพิจารณาเฉพาะความผันผวนของทิศทางลมและการเปลี่ยนแปลงรายวันของพารามิเตอร์ที่ศึกษา[...]
ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่กระจายแบบปั่นป่วน Ktf จะแปรผันอย่างมากขึ้นอยู่กับสภาวะความเสถียร มันมีค่ามากที่สุดในบรรยากาศที่ไม่เสถียรและการก่อตัวของการผกผันที่ป้องกันการพัฒนาของกระแสน้ำปั่นป่วนนำไปสู่การลดลง อิทธิพลของสภาวะความร้อนต่อการขนส่งที่ปั่นป่วนสามารถตรวจสอบได้ด้วยค่าKüfในชั้นโทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์: หากในความหนาทั้งหมดของชั้นโทรโพสเฟียร์ที่มีการไล่ระดับอุณหภูมิเป็นลบ (-6.5 K/km) ค่านั้นจะอยู่ที่ประมาณ 105 cm2/s ดังนั้น ในชั้นกลางของชั้นสตราโตสเฟียร์ที่มีความชันเป็นบวก ลดลง 20 เท่า[...]
เมื่อพิจารณาถึงช่วงการปล่อยคลื่นวิทยุของไมโครเวฟ ควรสังเกตว่าในบรรดาผลกระทบทางชีวภาพในกรณีนี้ ผลกระทบทางความร้อนของไมโครเวฟซึ่งสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของเนื้อเยื่อที่ถูกฉายรังสีนั้นเป็นที่รู้จักกันดี เนื่องจากผลกระทบจากความร้อน คลื่นเดซิเมตรและเซนติเมตรที่มีความเข้มปานกลางและสูงจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการกายภาพบำบัดสำหรับการรักษาโรคต่างๆ รวมถึงโรคมะเร็งและโรคหลอดเลือดหัวใจ แนวคิดของการรักษาคือการสร้างการไล่ระดับอุณหภูมิในอวัยวะต่างๆ ของร่างกาย ทำให้สภาพการทำงานของอวัยวะที่ได้รับผลกระทบเปลี่ยนไป[...]
ค่าของคาบ T ของการแกว่งตามธรรมชาติของระบบซึ่งค้นพบโดยออสโมลอฟสกายา ช่วยให้เราสามารถประมาณลำดับความสำคัญของ m ซึ่งปรากฏในสูตรทางทฤษฎี (236) ให้เราแทนที่ค่าที่เป็นไปได้อย่างเป็นธรรม 0 = 3-4° เช่นเดียวกับค่า p = 2.5 108 ซม. (ตามที่ระบุไว้ข้างต้น) P = 1.6 103 และ T = 8 วัน (แน่นอนทำลายพวกมันลง เป็นวินาที) จากนั้นปรากฎว่าประมาณ r x 0.1 นั่นคือประมาณเพียง 1/10 ของปริมาณความร้อนที่กระแสอากาศนำมาเพิ่มเติม จะเปลี่ยนการไล่ระดับอุณหภูมิในชั้นมรสุมและการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องในความดันและความเร็วในระบบออสซิลเลชัน แน่นอนว่าในตอนนี้ค่า g นี้ควรได้รับการพิจารณาเป็นการประมาณเท่านั้นโดยระบุเฉพาะลำดับของ "สัมประสิทธิ์การใช้" ของพลังงานที่ไหลมาจากการไหลในสนามของเทอร์โมบาริกเซช: วิธีแก้ปัญหาที่แม่นยำใด ๆ จะเป็นไปได้หลังจากค้นหาอินทิกรัลของความสมบูรณ์แล้วเท่านั้น สมการ (223) โดยคำนึงถึงผลกระทบของแรงโบลิทาร์บนพื้นฐาน (227)[...]
ขณะนี้ความเข้มข้นหรืออัตราการไหลของส่วนประกอบปริมาณเล็กน้อยสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมีนัยสำคัญ จาก 10 เป็นหลายร้อยเท่า โดยมีเงื่อนไขว่าขนาดของระบบและสภาวะการทำงานสามารถปรับให้เหมาะสมได้ มิติที่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์การติดตามคือมิติขั้นต่ำที่เป็นไปได้ สำหรับสารประกอบจากมุมมองของการแยกและการใช้เฟสเคลื่อนที่ ควรบรรลุเงื่อนไขที่ดีที่สุดสำหรับการเพิ่มคุณค่า แทนที่จะปรับเงื่อนไขการแยกให้เหมาะสม การชะภายในการไล่ระดับอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดจะส่งผลให้เกิดจุดโฟกัสของสารและป้องกันการเจือจางโดยการแพร่กระจาย[...]
ต่อไป ศึกษาผลกระทบของปริมาณน้ำในสารสกัดที่อัตราส่วนสารสกัด/วัตถุดิบตั้งแต่ 3:1 ถึง 4:1 ปริมาตร จากผลลัพธ์ของการสกัดอารีนห้าขั้นตอนจากน้ำมันตั้งต้น TDF รุ่น 270-360 °C ของน้ำมันไซบีเรียตะวันตก มีการระบุไว้แล้วว่าการผลิตราฟฟิเนตที่มีปริมาณอารีเนสทั้งหมด 10% จะได้รับการรับประกันในอัตราส่วนของสารที่เกินออกมา/วัตถุดิบ = 4:1 โดยปริมาตร และปริมาณน้ำในสารสกัดคือ 8.0% โดยปริมาตร ในกรณีนี้ ผลผลิตของราฟฟิเนตคือ % ของวัตถุดิบดั้งเดิม การสูญเสียส่วนประกอบของพาพาฟิโนแนฟเทนิกจากสารสกัดคือ 19.6% เป็นไปได้ที่จะเพิ่มผลผลิตของราฟฟิเนตในขณะที่รักษาคุณภาพ AO และลดการสูญเสียส่วนประกอบเป้าหมายด้วยสารสกัดโดยใช้วิธีการทางเทคโนโลยีพิเศษ: สร้างการไล่ระดับอุณหภูมิของการสกัด (ความแตกต่างของอุณหภูมิด้านบนและด้านล่างของเครื่องสกัด) หมุนเวียนส่วนของสารสกัดหรือราฟฟิเนต การศึกษาอิทธิพลของการไล่ระดับอุณหภูมิต่อผลการสกัดพบว่าเพื่อสร้างการรีไซเคิลภายในเครื่องแยกกากจำเป็นต้องรักษาระดับอุณหภูมิการสกัดไว้ที่ระดับไม่เกิน 10 ° C เนื่องจากเพิ่มขึ้นแม้ว่าจะนำไปสู่ เพื่อลดเนื้อหาของ arenes ใน raffinate ในขณะเดียวกันก็ลดผลผลิตของ raffinate ไปพร้อมกัน[ ... ]
ระยะเวลาของกระบวนการออกซิเดชั่นในน้ำมันดินถือเป็นปัญหาคอขวดประการหนึ่งในการผลิต มีการเสนอตัวเร่งปฏิกิริยาต่อไปนี้สำหรับการเกิดออกซิเดชันของน้ำมันดินเป็นน้ำมันดิน: ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้แล้วสำหรับการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันของก๊าซปิโตรเลียมที่มีโอเลฟิน - ฟอสฟอรัสบนคีเซลกูห์ร, กรดออร์โธฟอสฟอริก กระบวนการออกซิเดชันของน้ำมันดินสามารถทำให้รุนแรงขึ้นได้ โดยการเปลี่ยนกำลังการละลายของตัวกลางที่กระจายตัว โดยการเปลี่ยนความลึกของการเลือกเศษส่วนการกลั่นระหว่างการเตรียมวัตถุดิบ การบดอัดด้วยความร้อนของวัตถุดิบ การรีไซเคิลผลิตภัณฑ์ในอุปกรณ์ปฏิกิริยา การเพิ่มสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนที่มีประสิทธิภาพให้กับวัตถุดิบ การควบคุมอุณหภูมิ นอกจากนี้ การทำให้กระบวนการเข้มข้นขึ้นสามารถดำเนินการโดยการสร้างการไล่ระดับอุณหภูมิเฉพาะที่ในปริมาตรของปฏิกิริยา เนื่องจากการจ่ายกระแสผลิตภัณฑ์เย็นหรือร้อนยวดยิ่ง การวางตำแหน่งพื้นผิวเย็น (หรือให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้น) ในเครื่องปฏิกรณ์ หรือ การมีอยู่ของพื้นผิวการดูดซับ (โลหะหรือโลหะออกไซด์) ในเครื่องปฏิกรณ์[ ...]
โยชิโนะระบุการกระจายแรงดันโดยสรุปสี่ประเภทที่ทำให้เกิดโบรา ในฤดูหนาว ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับพายุไซโคลนเหนือทะเลเมดิเตอร์เรเนียนหรือแอนติไซโคลนเหนือยุโรป ในฤดูร้อน ระบบพายุไซโคลนจะเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก และแอนติไซโคลนอาจตั้งอยู่ไกลออกไปทางทิศตะวันตก ในระบบใด ๆ ลมลาดควรมาจากทิศตะวันออกไปทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ สำหรับการพัฒนาและการอนุรักษ์โบรานั้น จำเป็นต้องมีการไล่ระดับความดันที่เหมาะสม ความซบเซาของอากาศเย็นทางตะวันออกของภูเขา และการไหลผ่านภูเขา เพื่อแปลงพลังงานศักย์เป็นพลังงานจลน์ โบราพัฒนาได้ดีที่สุดในบริเวณที่เทือกเขาไดนาริกแคบและใกล้กับชายฝั่ง เช่น ในสปลิท สิ่งนี้จะเพิ่มการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างส่วนชายฝั่งและภายในประเทศของประเทศและเพิ่มผลกระทบของลมที่ลาดลง เทือกเขาไดนาริกมีความสูงมากกว่า 1,000 ม. และทางผ่านระดับต่ำ เช่น เทือกเขาซิน ก็สนับสนุนให้โบรามีความเข้มข้นขึ้นในท้องถิ่นเช่นกัน ในวันที่มีโบรา ชั้นผกผันมักจะอยู่ระหว่าง 1,500-2,000 ม. ทางด้านลมของภูเขา และที่ระดับเดียวกันหรือต่ำกว่าทางด้านลม[...]
การกระจายตัวของมลพิษในชั้นบรรยากาศโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับลักษณะสำคัญสองประการของการไหลเวียนของบรรยากาศ: ความเร็วลมเฉลี่ยและความปั่นป่วนในบรรยากาศ ความปั่นป่วนของบรรยากาศยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ ความปั่นป่วนในชั้นบรรยากาศมักรวมถึงความผันผวนของลมที่มีความถี่มากกว่า 2 รอบ/ชั่วโมง ความผันผวนที่สำคัญกว่านั้นมีความถี่ตั้งแต่ 1 ถึง 0.01 รอบ/วินาที ความปั่นป่วนในบรรยากาศเป็นผลมาจากสองกระบวนการ: ก) การทำให้บรรยากาศร้อนขึ้น ซึ่งส่งผลให้เกิดกระแสการพาความร้อนตามธรรมชาติ (dp/dz) และ b) ความปั่นป่วนแบบ “เชิงกล” ซึ่งเป็นผลมาจากแรงเฉือนของลม du/dz) . แม้ว่าโดยทั่วไปผลกระทบทั้งสองจะเกิดขึ้นภายใต้สภาวะบรรยากาศใดก็ตาม แต่ความปั่นป่วนทางกลหรือทางความร้อน (การพาความร้อน) มักจะมีอิทธิพลเหนือกว่า ลมหมุนความร้อนมักเกิดขึ้นบ่อยกว่าในวันที่มีแสงแดดจ้า เมื่อความเร็วลมต่ำและการไล่ระดับของอุณหภูมิติดลบอย่างมาก ระยะเวลาของความผันผวนของวงจรดังกล่าวจะเป็นไปตามลำดับนาที ในทางกลับกัน กระแสน้ำวนเชิงกลจะเกิดขึ้นในช่วงระยะเวลาที่ไม่แยแสในคืนที่มีลมแรง และความผันผวนของลมในกรณีนี้จะเป็นไปตามลำดับวินาที ความปั่นป่วนทางกลเกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของอากาศเหนือพื้นผิวโลก และได้รับอิทธิพลจากการวางตำแหน่งของอาคารและความขรุขระของภูมิประเทศ
ที่อุณหภูมิต่างกันในส่วนต่างๆ ของร่างกาย กระบวนการถ่ายเทความร้อนที่เกิดขึ้นเองจะเกิดขึ้นจากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงกว่าไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า การเกิดขึ้นของกระบวนการนี้เกิดจากคุณสมบัติที่เรียกว่าการนำความร้อน การถ่ายโอนพลังงานเกิดขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาอันทรงพลังระหว่างโมเลกุล อะตอม และอิเล็กตรอน กระบวนการนำความร้อนสัมพันธ์กับการกระจายของอุณหภูมิภายในร่างกาย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องกำหนดแนวคิดเรื่องสนามอุณหภูมิและการไล่ระดับอุณหภูมิ
อุณหภูมิบ่งบอกถึงสถานะความร้อนของร่างกายโดยกำหนดระดับความร้อน และหากกระบวนการนำความร้อนเกิดขึ้นในร่างกาย อุณหภูมิของส่วนต่าง ๆ จะแตกต่างกัน ชุดค่าอุณหภูมิสำหรับทุกจุดของร่างกายในเวลาที่กำหนดเรียกว่าสนามอุณหภูมิ
สมการสนามอุณหภูมิมีรูปแบบดังนี้
เสื้อ = ฉ (x, y, z, t), (12.1)
โดยที่ t คืออุณหภูมิของร่างกาย ณ จุดหนึ่ง
x, y, z - พิกัดของจุด;
ที — เวลา
หากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงตามเวลา สนามอุณหภูมิดังกล่าวเรียกว่าสนามอุณหภูมิไม่คงที่ ซึ่งสอดคล้องกับกระบวนการการนำความร้อนที่ไม่คงที่และไม่คงที่ และหากอุณหภูมิไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา สนามอุณหภูมิจะคงที่และการนำความร้อน กระบวนการหยุดนิ่ง (คงที่)
อุณหภูมิอาจเป็นฟังก์ชันของพิกัดหนึ่ง สอง หรือสามพิกัด ดังนั้น สนามอุณหภูมิจึงถูกเรียกว่าหนึ่ง- สอง- หรือสามมิติ สนามมิติเดียวมีรูปแบบที่ง่ายที่สุดของสมการ t = f(x) ตัวอย่างเช่นในระหว่างกระบวนการนำความร้อนที่อยู่นิ่งผ่านผนังเรียบ
สำหรับสนามอุณหภูมิใดๆ จะมีจุดในร่างกายที่มีอุณหภูมิเท่ากัน ตำแหน่งทางเรขาคณิตของจุดที่มีอุณหภูมิเท่ากันทำให้เกิดพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ จุดหนึ่งในอวกาศไม่สามารถมีอุณหภูมิที่แตกต่างกันสองแห่งได้ ดังนั้นพื้นผิวอุณหภูมิคงที่จึงไม่สัมผัสหรือตัดกัน สิ้นสุดที่ขอบเขตของร่างกายหรือสร้างรูปร่างปิด (เช่น ในตัวทรงกระบอก)
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในร่างกายจะสังเกตได้เฉพาะในทิศทางที่ตัดกับพื้นผิวอุณหภูมิความร้อนคงที่เท่านั้น ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่น่าทึ่งที่สุดจะสังเกตได้ในทิศทางปกติของพื้นผิวอุณหภูมิคงที่ ขีดจำกัดของอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ (Dt) ต่อระยะห่างต่ำสุดระหว่างไอโซเทอร์มเหล่านี้ (Dn) โดยมีเงื่อนไขว่าระยะนี้มีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์ เรียกว่าการไล่ระดับอุณหภูมิ
องศา/เมตร (12.2)
การไล่ระดับอุณหภูมิจะแสดงความรุนแรงของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ โดยเป็นเวกเตอร์ที่มีทิศทางไปสู่อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น