Bosimga nisbatan qaynash nuqtasi
Suvning qaynash nuqtasi 100 ° C; Bu suvning o'ziga xos xususiyati, suv qaerda va qanday sharoitda bo'lishidan qat'i nazar, har doim 100 ° C da qaynatiladi, deb o'ylash mumkin.
Ammo bu unday emas va baland tog'li qishloqlar aholisi buni yaxshi bilishadi.
Elbrus tepaligida sayyohlik uyi va ilmiy stansiya joylashgan. Yangi boshlanuvchilar ba'zan "qaynoq suvda tuxumni qaynatish qanchalik qiyin" yoki "qaynoq suv nima uchun yonmaydi" deb hayron bo'lishadi. Bunday sharoitda ularga Elbrus tepasida suv allaqachon 82 ° C da qaynayotgani aytiladi.
Bu yerda nima gap? Qaynatish hodisasiga qanday fizik omil xalaqit beradi? Balandlik qanchalik muhim?
Bu jismoniy omil suyuqlik yuzasiga ta'sir qiluvchi bosimdir. Aytganlarning haqiqatini tekshirish uchun tog'ning cho'qqisiga chiqish shart emas.
Qo'ng'iroq ostida isitiladigan suvni qo'yish va u erdan havoni pompalash yoki chiqarish orqali siz qaynash nuqtasi bosimning oshishi bilan ko'tarilishi va bosimning pasayishi bilan kamayib ketishiga ishonch hosil qilishingiz mumkin.
Suv 100 ° C da faqat ma'lum bir bosimda qaynaydi - 760 mm Hg. Art. (yoki 1 atm).
Qaynash nuqtasi va bosim egri chizig'i rasmda ko'rsatilgan. 4.2. Elbrusning tepasida bosim 0,5 atmni tashkil qiladi va bu bosim 82 ° S qaynoq nuqtasiga to'g'ri keladi.
Guruch. 4.2
Ammo 10-15 mm Hg da qaynayotgan suv bilan. Art., siz issiq havoda salqinlashingiz mumkin. Bunday bosimda qaynash nuqtasi 10-15 ° S ga tushadi.
Hatto muzlagan suv haroratida "qaynoq suv" olishingiz mumkin. Buning uchun siz bosimni 4,6 mm Hg ga kamaytirishingiz kerak bo'ladi. Art.
Agar siz qo'ng'iroq ostiga suv solingan ochiq idishni qo'ysangiz va havoni pompalasangiz, qiziqarli rasmni kuzatishingiz mumkin. Nasos suvni qaynatadi, lekin qaynatish uchun issiqlik kerak bo'ladi. Uni olish uchun hech qanday joy yo'q va suv o'z energiyasidan voz kechishi kerak. Qaynayotgan suvning harorati pasayishni boshlaydi, lekin nasos davom etar ekan, bosim ham pasayadi. Shuning uchun qaynatish to'xtamaydi, suv sovishda davom etadi va oxir-oqibat muzlaydi.
Sovuq suvning bunday qaynashi nafaqat havoni chiqarishda sodir bo'ladi. Masalan, kema parvonasi aylanganda, metall yuzasi yaqinida tez harakatlanuvchi suv qatlamidagi bosim keskin pasayib, bu qatlamdagi suv qaynaydi, ya'ni unda bug' bilan to'ldirilgan ko'p sonli pufakchalar paydo bo'ladi. Bu hodisa kavitatsiya deb ataladi (lotincha cavitas - bo'shliq so'zidan).
Bosimni pasaytirish orqali biz qaynash nuqtasini pasaytiramiz. Va uni oshirishmi? Bizniki kabi grafik bu savolga javob beradi. 15 atm bosim suvning qaynashini kechiktirishi mumkin, u faqat 200 ° C da boshlanadi va 80 atm bosim suvni faqat 300 ° C da qaynatadi.
Shunday qilib, ma'lum bir tashqi bosim ma'lum bir qaynash nuqtasiga to'g'ri keladi. Ammo bu bayonotni shunday aytish orqali ham "teskari" qilish mumkin: suvning har bir qaynash nuqtasi o'ziga xos bosimga ega. Bu bosim bug 'bosimi deb ataladi.
Qaynash nuqtasi va bosim egri chizig'i ham bug 'bosimi va harorat egri chizig'idir.
Qaynish nuqtasi grafigida (yoki bug 'bosimi grafigida) chizilgan raqamlar bug' bosimining harorat bilan juda tez o'zgarishini ko'rsatadi. 0 ° C da (ya'ni 273 K) bug 'bosimi 4,6 mm Hg ni tashkil qiladi. Art., 100 ° C (373 K) da u 760 mm Hg ga teng. Art., ya'ni 165 barobar ortadi. Harorat yarmiga ko'tarilganda (0 ° C dan, ya'ni 273 K dan 273 ° C gacha, ya'ni 546 K), bug 'bosimi 4,6 mm Hg dan ortadi. Art. deyarli 60 atmgacha, ya'ni taxminan 10 000 marta.
Shuning uchun, aksincha, qaynash nuqtasi bosim bilan sekin o'zgaradi. Bosim yarmiga 0,5 atmdan 1 atmgacha o'zgarganda, qaynash nuqtasi 82 ° C (355 K) dan 100 ° C (373 K) gacha, bosim 1 dan 2 atmgacha yarmiga o'zgarganda - 100 ° dan oshadi. C (373 K) dan 120 ° C (393 K) gacha.
Biz hozir ko'rib chiqayotgan egri chiziq bug'ning suvga kondensatsiyasini (qalinlashishini) ham nazorat qiladi.
Bug'ni siqish yoki sovutish orqali suvga aylantirish mumkin.
Qaynatish paytida ham, kondensatsiya paytida ham bug'ning suvga yoki suvning bug'ga aylanishi tugamaguncha nuqta egri chiziq bilan harakat qilmaydi. Buni quyidagicha shakllantirish ham mumkin: bizning egri chizig'imiz sharoitida va faqat shu sharoitda suyuqlik va bug'ning birga yashashi mumkin. Agar bu issiqlikni etkazib bermasa yoki olib tashlamasa, u holda yopiq idishdagi bug 'va suyuqlik miqdori o'zgarishsiz qoladi. Bunday bug 'va suyuqlik muvozanatda, uning suyuqligi bilan muvozanatda bo'lgan bug' esa to'yingan deyiladi.
Ko'rib turganimizdek, qaynash va kondensatsiya egri chizig'i boshqa ma'noga ega: bu suyuqlik va bug'ning muvozanatining egri chizig'idir. Muvozanat egri chizig'i diagramma maydonini ikki qismga ajratadi. Chapga va yuqoriga (yuqori harorat va past bosimga qarab) bug'ning barqaror holati mintaqasi mavjud. O'ngga va pastga - suyuqlikning barqaror holati maydoni.
Bug '-suyuqlik muvozanatining egri chizig'i, ya'ni qaynash nuqtasining bosimga nisbatan egri chizig'i yoki bir xil bo'lgan bug' bosimining haroratga nisbatan egri chizig'i barcha suyuqliklar uchun taxminan bir xil bo'ladi. Ba'zi hollarda o'zgarish biroz keskinroq, boshqalarida biroz sekinroq bo'lishi mumkin, lekin har doim bug 'bosimi harorat oshishi bilan tez ortadi.
“Gaz”, “bug” so‘zlarini ko‘p ishlatganmiz. Bu ikki so'z deyarli teng. Aytishimiz mumkin: suv gazi suv bug'idir, kislorod gazi kislorod suyuqligining bug'idir. Shunga qaramay, bu ikki so'zni ishlatishning ma'lum bir odati bor. Biz ma'lum bir nisbatan kichik harorat oralig'iga o'rganib qolganimiz sababli, biz odatda "gaz" so'zini oddiy haroratlarda bug 'bosimi atmosfera bosimidan yuqori bo'lgan moddalarga nisbatan qo'llaymiz. Aksincha, xona haroratida va atmosfera bosimida modda suyuqlik shaklida barqarorroq bo'lganda, biz bug' haqida gapiramiz.
Suyuqlikning intensiv bug'lanish jarayoni suyuqlikning bug' bosimi suyuqlik ustidagi gazsimon atmosferaning tashqi bosimidan oshib ketgan haroratda boshlanadi. Qaynatish nuqtasida suyuqlikning butun massasida bug 'hosil bo'ladi va suyuqlik (bir komponentli) va bug'ning to'liq o'tishiga qadar deyarli doimiy haroratda oqadi. Bosimni sun'iy ravishda pasaytirish orqali suyuqlikni past haroratlarda qaynatish mumkin, bu texnologiyada keng qo'llaniladi, chunki past haroratlarda ishlash uchun uskunalar uchun mos materialni topish osonroq. Zamonaviy vakuum texnologiyasi o'z ixtiyorida qoldiq bosimi 0,001 mm Hg dan oshmaydigan vakuum yaratishga qodir kuchli aylanma nasoslarga va 10V-7-10V-8 MMHg gacha bo'lgan vakuum hosil qiluvchi reaktiv diffuziya nasoslariga ega. Art.
Vakuumli distillash yuqori tozalikdagi metallarni olish uchun ishlatiladi; Zn, Cd, Mg, Ca va boshqalar Ular odatda distillangan metallning erish nuqtasida bug 'bosimidan bir oz yuqoriroq bosimlarda ishlaydi. Keyinchalik, suyuq metallni distillash orqali qattiq kondensat olinadi, bu rasmda ko'rsatilgan distillash apparatining juda oddiy dizaynini qo'llash imkonini beradi. 24. Qurilma silindr bo'lib, uning pastki qismida suyuq distillangan metall bilan idish joylashgan. Bug'lar silindrning yuqori qismida kristalli qobiq shaklida maxsus kompozit metall silindrda (kondensator) kondensatsiyalanadi, jarayon tugagandan so'ng, kondanser bilan birga chiqariladi. Metallni isitishdan oldin, havo birinchi navbatda vakuum nasosi bilan qurilmadan chiqariladi, so'ngra vaqti-vaqti bilan vakuum tiklanadi, bu esa uskunaning oqishi orqali tashqaridan havo oqib chiqishi tufayli o'zgaradi. Agar qurilma etarlicha muhrlangan bo'lsa, distillash jarayonida, kondensatsiyalanmaydigan gazlar chiqarilmaganligi sababli, vakuum nasosining doimiy ishlashi kerak emas.
Ta'riflangan qurilma juda oddiy, u po'latdan yoki issiqlikka bardoshli metall qotishmalaridan qilingan. Eng muhimi, uning qopqog'i va barcha sızdırmazlık - muhrlangan qismlari suv bilan sovutiladi, ya'ni ular xona haroratida ishlaydi, bu juda ilg'or qistirmalari - kauchuk, vakuumli macunlar va boshqalarni ishlatish imkonini beradi. haroratlarda (700 -900 °) kimyoviy faol va juda agressiv kaltsiy, magniy, bariy kabi metallar, atmosfera bosimida distillash uskuna uchun material tanlashning iloji yo'qligi sababli amalga oshirilmaydi.
Vakuumda bug'lanish jarayonining xususiyatlarini ko'rib chiqing.
Bosim pasaygan suyuqlik - bug'ning holat diagrammasi atmosfera bosimi diagrammalari bilan bir xil xususiyatga ega, faqat suyuqlik va bug 'chiziqlari pastroq haroratlar mintaqasiga o'tadi. Bundan kelib chiqadiki, vakuumdagi eritmani bug'langanda komponentlarni ajratish samaradorligi taxminan atmosfera bosimi bilan bir xil, lekin past haroratlarda amalga oshiriladi; harorat pastroq bo'lsa, qo'llaniladigan vakuum qanchalik chuqurroq bo'lsa. Vakuumda ishlashning o'ziga xos xususiyati - atmosfera bosimi ostida ishlaganda doimo kuzatiladigan bug'lar bilan birga suyuqlikning kichik tomchilarining yutilishining yo'qligi. Suyuqlik shiddatli qaynayotganda, suyuqlik chuqurligidan ko'tarilgan bug'ning yorilishi pufakchalari chayqaladi, ular bug 'bilan kondensatorga o'tadi va distillatni ifloslantiradi. Vakuumda (etarlicha chuqur) chayqalish sodir bo'lmaydi, chunki qaynash jarayoni atmosfera bosimida qaynashdan tubdan farq qiladi. Vakuumda bug 'faqat suyuqlik yuzasida hosil bo'ladi, suyuqlik ichida pufakchalar hosil bo'lmaydi, sirt tinch, qaynamaydi, shuning uchun chayqalishlar sodir bo'lmaydi. Shuning uchun vakuumli distillash atmosfera distillashdan ko'ra toza distillat hosil qiladi.
Vakuumda qaynash jarayonining o'ziga xosligini misol orqali ko'rsatamiz. Bir holatda qatlam chuqurligi 250 mm bo'lgan idishdagi suv atmosfera bosimida (760 mm Hg) qaynasin. Keyin suv yuzasidan chiqarilgan bug 'tashqi bosimni engish uchun atmosfera bosimiga (760 mm Hg) ega bo'lishi kerak, bu suv yuzasi harorati 100 ° da rivojlanadi. Idishning pastki qismida hosil bo'lgan bug 'pufakchasi yuqori bosimga ega bo'lishi kerak, chunki atmosfera bosimiga qo'shimcha ravishda u 250 mm balandlikdagi suv ustunining gidrostatik bosimini engib o'tishi kerak, bu 18 mm Hg dan ortiq bosimga to'g'ri keladi. Art. Shunday qilib, idishning pastki qismidan chiqarilgan bug '760 + 18 = 778 mm Hg bosimga ega bo'lishi kerak. st .. idishning pastki qismidagi suv harorati 100,6 ° mos keladi. Pastki qismida (0,6 °) suvning ozgina qizib ketishi juda realdir va qaynash jarayoni qatlamning butun massasida bug 'hosil bo'ladigan tarzda davom etadi. Suv shiddat bilan qaynaydi va sirtda pufakchalar parchalanishi natijasida chayqalish hosil qiladi.
Endi 4,58 mm Hg vakuumda bir xil suv qatlamining qaynashini ko'rib chiqamiz. Art. Qaynatish uchun suvning sirt qatlami 0 ° haroratga ega bo'lishi kerak, bunda to'yingan bug'ning bosimi 4,58 mm Hg ni tashkil qiladi. Art. Pastki qismida hosil bo'lgan qabariq 250 mm suv ustunining gidrostatik bosimini engib o'tishi kerak, bu 18 mm Hg bosimga to'g'ri keladi. Art., va umumiy bosim 4,58 + 18 = 22,58 mm Hg. Art. Suv ~ 23 ° haroratda shunday to'yingan bug' bosimiga ega bo'ladi, ya'ni idishning pastki qismida bug 'pufakchasi paydo bo'lishi uchun pastki qismida 23 ° harorat bo'lishi kerak. Pastki va sirtdagi haroratlar o'rtasida bunday farqni olish mumkin emas, chunki konveksiya oqimlari bunga to'sqinlik qiladi. Binobarin, suyuqlik qatlamining chuqurligida pufakchalar hosil bo'lmaydi va bug'lanish faqat suyuqlik yuzasidan sodir bo'ladi.
Metall eritmalar yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, bu suyuqlikning mahalliy qizib ketishini va natijada pufakchalar paydo bo'lishi bilan qaynatishni oldini oladi.
Qurilmadagi bosim juda past bo'lgunga qadar suyuqlik yuzasi va bug' o'rtasida molekulalar almashinuvi sodir bo'ladi va harakatlanuvchi suyuqlik-bug' muvozanati o'rnatiladi. Kondensatorga bug'ning oddiy gaz oqimi oqadi va distillash jarayonining natijalari suyuqlik-bug' fazasi diagrammasi bilan aniqlanadi.
Agar qurilmadagi bosim juda kichik bo'lsa, molekulalarning erkin yo'li qurilma hajmidan kattaroq bo'lsa, distillash jarayonining tabiati tubdan o'zgaradi.
Bunday sharoitda bug'lar va suyuqlik o'rtasida molekulalar almashinuvi yo'q, harakatlanuvchi muvozanat suyuqlik - bug 'o'rnatilmagan va suyuqlik - bug'ning holati diagrammasi bug'lanish jarayonini tasvirlamaydi. Evaporatator va kondensator o'rtasidagi umumiy gaz oqimi. U hosil bo'ladi, suyuqlik yuzasidan ajratilgan bug 'molekulalari to'g'ri chiziqli yo'l bo'ylab, boshqa molekulalar bilan to'qnashmasdan, kondensatorning sovuq yuzasiga tushadi va u erda qoladi - kondensatsiya; bug'lanish jarayoni to'liq qaytarilmaydi va molekulyar bug'lanish xarakteriga ega. Distillash natijasi bug'langan moddaning turiga va haroratga bog'liq bo'lgan bug'lanish tezligi bilan belgilanadi va bu bosim etarlicha past bo'lsa, tizimdagi tashqi bosimga bog'liq emas. Ushbu sharoitda bug'lanish tezligini Langmuir formulasi yordamida hisoblash mumkin:
Bug'lanish tezligi sifatida birlik yuzasidan sekundiga bug'lanadigan moddaning massasini olib, bug 'bosimini p simob millimetrida ifodalab, R va p qiymatlarini ularning raqamli qiymatlari bilan almashtirib, tenglamani olamiz (III, 13) amaliy hisob-kitoblar uchun qulay bo'lgan boshqa shaklda:
Molekulyar bug'lanish jarayonida bir xil bug' bosimiga ega bo'lgan moddalarni molekulyar og'irliklari har xil bo'lsa, ajratish mumkin, bu izotoplarni ajratish tajribalari bilan isbotlangan.
Ishlatiladigan bug 'o'lchagichlari quyidagilarni aniqlaydi: bosim, harorat va bitta "Iste'mol parametri". Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, bu ma'lumot nam bug'ning issiqligi va massasini aniqlash uchun etarli emas.
Bunday metr uchun issiqlik va nam bug 'massasini boshqarish imkoniyatini ta'minlash uchun "quruqlik darajasi" parametri bo'yicha tuzatish kiritish imkoniyati bo'lgan kalkulyatorlardan foydalanish rejalashtirilgan. Biroq, namlik bug'ining parametrlarini nazorat qilish muammosiga texnikaning yuqori darajalariga asoslangan holda bunday echim etarli darajada samarali emas deb tan olinishi kerak.
Haddan tashqari qizib ketgan bug 'bug' liniyalarida ushbu hisoblagichlarning "oqim parametri" signali boshqariladigan oqimning massa oqim tezligiga mos keladi. Haddan tashqari qizib ketgan bug 'oqimining tezligi quyidagi matematik ifoda bilan ifodalanishi mumkin:
, (1 .1)
bu erda: - o'ta qizib ketgan bug 'sarfi;
Bug'ning zichligi;
Bug 'chizig'ida o'ta qizib ketgan bug' tezligi;
Boshqariladigan oqim qismi.
Haddan tashqari qizib ketgan bug'ning zichligi bu boshqariladigan bug 'chizig'idagi bug'ning bosimi va haroratining ma'lum funktsiyasi.
Haddan tashqari qizib ketgan bug '() oqim tezligini aniqlash uchun o'lchash teshigi kabi har qanday maqbul hisoblagich "oqim parametri" ishlatilishi mumkin.
Shunday qilib, haddan tashqari qizib ketgan bug 'oqim tezligi "oqim tezligi", harorat va bosimning o'lchangan signallari bilan aniqlanadi. Ushbu model o'ta qizib ketgan bug 'parametrlarini aniqlash uchun ideal.
Biroq, juda qizib ketgan bug ', uning issiqlik energiyasidan foydalanish yoki yo'qotish jarayonida muqarrar ravishda nam bug'ga aylanadi.
Nam bug 'sarfi quyidagi matematik ifoda bilan ifodalanishi mumkin:
, (1.2)
bu erda: - nam bug 'sarfi;
Nam bug'ning bug 'fazasi sarfi (to'yingan bug' fazasi);
Nam bug 'suyuqligi fazasi sarfi;
Oqimning suyuq fazasining harakatlanish tezligi.
To'yingan bug 'harorati bilan to'yingan bug'; - nam bug '; - to'yingan bug'larning harorati bo'lgan suv.
Nam bug 'fazasining zichligi boshqariladigan bug' chizig'idagi bug 'bosimining ma'lum funktsiyalari. Ho'l bug'ning boshqa parametrlarini, masalan: ,,,,, o'ta qizib ketgan bug 'o'lchagichlarini aniqlash mumkin emas. Bunday holatda, "oqim tezligi" signalini quruqlik darajasining o'lchangan qiymati bo'yicha tuzatish mantiqiy emas, chunki bu signal jismonan oqim tezligiga yoki uning fazalariga mos kelmaydi. "Iste'mol parametrining bunday signali tuzatilishi kerak emas, balki ... sozlanishi kerak.
Nam bug'ning issiqligi va massasini boshqarishning ko'rsatilgan muammosi aniq misollar yordamida batafsil ko'rsatilishi mumkin.
Oqimlarni o'lchash tizimining misoli... Bug 'oqimini o'lchash tizimi ixtiro uchun № 2243508 (RU) bo'yicha maxsus dizayndagi bosim quvurlari yordamida. Oqim tezligini aniqlash uchun ushbu tizimda (moslamada) statik bosim va bosim farqi () reaktor chiqishidagi boshqariladigan bug 'oqimidagi ikkita bosim trubkasi o'rtasida o'lchanadi, bitta bosimli trubaning kirish qismi oqim tomon yo'naltiriladi, ikkinchisi esa pastga qarab yo'naltiriladi.
Nashr qilingan manbalardan ma'lumki, ushbu tizimning atom elektr stansiyalari va issiqlik elektr stantsiyalarining bug 'quvurlarida sinov natijalari bosim quvurlarini bug' parametrlarining boshqa metrlariga nisbatan ustunligini ko'rsatmoqda. Xususan, ularning diafragmalarni o'lchashdan ustunligi, bosimning yo'qolishining amalda yo'qligida, ishonchliligi va dizayni soddaligi, o'rnatishning soddaligi va qulayligi jihatidan ko'rsatiladi.
Reaktorning bug 'chizig'ida, masalan, VVER-1000 energiya bloklarida, nam bug' quruqligi darajasi 0,98 dan oshmaydi. Shu nuqtai nazardan, qurilmaning ikkita bosim trubkasi bilan o'lchanadigan bosimning pasayishi () boshqariladigan oqimning har ikki bosqichida hosil bo'ladi. Bosim quvurlari bo'ylab bosimning pasayishining oqim parametrlariga bog'liqligi quyidagi matematik ifoda bilan ifodalanishi mumkin:
(1.3)
bu erda: ikkita o'lchash naychasining signal koeffitsienti;
Nam bug 'oqimining haqiqiy hajmli bug' miqdori;
Bug 'fazasining oqim tezligi;
Oqimning suyuq fazasining harakatlanish tezligi;
Bug 'fazasining zichligi;
Suyuq fazaning zichligi.
Yuqoridagi (1.3) tenglama o'z ichiga oladiuchta noma'lum oqim parametrlari ( ,,) va koeffitsient ( ) asbobning o'lchash naychalari signali. Ushbu tizim muammoni hal qilish uchun boshqa hech qanday ma'lumot olmaydi. Shu nuqtai nazardan, ho'l bug'ning oqim tezligini aniqlash muammosini qo'shimcha ma'lumotlardan foydalanmasdan yoki chegara shartlarini kiritmasdan hal qilish mumkin emas.
Ko'rib chiqilayotgan moslama, namlangan bug 'boshqariladigan oqimining oqim tezligini aniqlash uchun, qandaydir tarzda qiymatlarni aniqlashi kerak yoki , va.
Ushbu qurilma AES reaktorlarida sovutish suvi darajasini boshqarish tizimida qo'llaniladi. Qurilmaning axborotni qayta ishlash tizimida bir fazali oqim modeli qo'llaniladi. Bu uning tavsifidagi matn va formulalardan kelib chiqadi. Shunday qilib, boshqariladigan oqimdagi suyuqlik fazasining haqiqiy mavjudligi ushbu qurilma tomonidan e'tiborga olinmaydi. Ixtiro uchun patent ostida qurilmaning asosiy hisoblash formulasi №.2243508 (RU) quyidagicha ifodalanishi mumkin:
(1.4)
Ya'ni (1.3) tenglama haqiqiy hajmli bug 'tarkibining sobit qiymati (biriga teng) bilan ishlatiladi (). Tenglama (1.4) to'g'ridan-to'g'ri oqimning bug 'fazasi tezligi parametrining hisoblangan qiymatini qanday buzishini ko'rsatadi. Formulaning chap tomoni oqimning har xil tezlikda harakatlanadigan ikki fazasi (doimiy bug 'va uning hajmida tarqalgan suyuqlik) tomonidan hosil qilingan o'lchov parametridir. Formulaning o'ng tomoni bug 'fazasining zichligi (statik bosim funktsiyasi) va oqimning bug' fazasi tezligining kvadratidir.
Yana bir misol... Patent bo'yicha 2444726 (RU) bo'yicha moslama bug 'fazasining xususiyatlariga va parametrlariga selektiv (selektiv) bo'lgan bug' chizig'ini, "oqim parametri" metrini (masalan, kirish oynasi pastga qarab yo'naltirilgan Pitot trubkasini), statik bosim o'lchagichni va quruqlikni o'lchash vositasini o'z ichiga oladi.
- Signalda statik bosim () kerakli "jadvalli" oqim parametrlarini aniqlaydi, masalan: uning fazalarining zichligi va o'ziga xos issiqlik miqdori:
Bug 'fazasining zichligi;
Suyuq fazaning zichligi;
Bug 'fazasining entalpiyasi;
Suyuq fazaning entalpiyasi.
Dan e'tiborsiz qoldirildi dinamik kam uchraydigan o'lchov o'lchagichi (agar koeffitsient ilgari aniqlangan yoki biron bir joyda olingan bo'lsa) oqimning bug 'fazasining tezligini aniqlashga imkon beradi:
,(2.1)
bu erda: - dinamik kam uchraydigan o'lchagichdan signal;
Dinamik naychish o'lchagich signal koeffitsienti;
Bug 'fazasining zichligi;
Nam bug 'oqimining bug' fazasi tezligi.
- Signalda quruqlik o'lchagichi bug 'fazasining (to'yingan bug' fazasi) oqim tezligining boshqariladigan oqimning umumiy oqim tezligiga nisbatini aniqlang:
, (2.2)
Uchta noma'lum parametrlarga ega bo'lgan ikkita tenglama (2.1) va (2.2) tizimning echimi: ,,, va to'rtinchi noma'lum koeffitsient faqat qo'shimcha ma'lumotni jalb qilish bilan mumkin.
Faza slip parametri () muammoni hal qilish uchun qo'shimcha ma'lumot bo'lishi mumkin. Deb nomlangan texnikada "mahalliy" qiymatning (haqiqiy hajmli bug 'miqdori) "iste'mol" qiymatiga (iste'molning hajmli bug' miqdori) nisbati o'zgarishlar slip parametri ( ). Faza sirpanishi parametri () bosimning zaif funktsiyasi bo'lib, () empirik formulasi bilan aniqlanishi mumkin.
Shunday qilib, muammoni hal qilish uchun uchinchi tenglama olinadi:
, (2.3)
Agar biz biron bir tarzda (,,) koeffitsientlarni aniqlasak yoki biron bir joyga olib boradigan bo'lsak, qurilma hisoblagichlari signallari bo'yicha (2444726-sonli patent bo'yicha) uchta noma'lum oqim parametrlari (,,) bo'lgan uchta tenglama (2.1), (2.2), (2.3) tizimi bizni echishga imkon beradi. nam bug 'oqimining issiqligi va massasini boshqarish vazifasi. Ko'rsatilgan echim juda noqulay ko'rinadi, ammo ba'zi bir amalga oshirish sharoitlarida ta'kidlangan kamchiliklar ahamiyatsiz. Shuni ham hisobga olish kerakki, ushbu qurilma tomonidan aniqlangan bug 'parametrlari hozirgi daqiqadan orqada qolish quruqlik darajasining aniqlangan parametrining kechikishi uchun (taxminan 30-40 soniya).
Taqdim etilgan ishda aniq misollar bo'yicha ko'rsatilgan, bu:
- E'tiborli o'ta qizib ketgan bug 'hisoblagichlari namlik va to'yingan bug' issiqligi va massasini boshqarish tizimini yaratish imkoniyatini bermaydi.
Issiq bug 'hisoblagichlari yordamida nam va bug' massasini boshqarish uchun birliklarning foydasizligi tan olinishi kerak. Ular o'zlari tomonidan nam bug 'oqimining issiqligi va massasini boshqarolmaydilar va ular quruqlik darajasini nazorat qilish uchun vositalar bilan to'ldirilganda, eng yaxshi holatda, ular aniqlangan bug' parametrlarining sezilarli kechikishi bilan kerakli aniqlikni ta'minlamaydigan katta hajmdagi boshqaruv tizimini hosil qiladi.
E'tibor bering boshqaruv muammolarini hal qilish uchun mavjud bo'lgan zamonaviy daraja ho'l bug'ning issiqligi va massasi:.
Taklif etilayotgan texnik echimlar namlik bug'ining joriy parametrlarini kuzatish tizimining yadrosi (versiyasi) bo'lib, u quruqlik o'lchagichlarining mos yozuvlar signallari bo'yicha aniqlikni standartlashtirish imkoniyatini beradi. Bug'ning haqiqiy hajmini va oqim tezligini boshqarishning aniqligi to'g'ridan-to'g'ri normallashtirilgan. Nam bug 'oqimining issiqligi va massasini boshqarish uchun tizimning ushbu variantining batafsil tavsifi keyinchalik alohida ishda keltirilgan.
Adabiyot:
1. Kovalenko A. V. Buxgalteriya vazifalari uchun nam bug 'boshqaruv tizimini yaratish masalasi
va texnologik maqsadlar. RosTeplo portalidagi maqola. 06.02.2012 yilda nashr etilgan
2. A.G. Ageev, R.V. Vasilieva, Yu.S. Gorbunov, B.M. Korolkov. Balakovo AESning 3-sonli energiya blokining bug 'generatorlarining bug' quvurlarida bug 'oqimini o'lchash tizimini dinamik rejimlarda sinovdan o'tkazish. / "Rossiya elektr energetikasidagi yangilik" jurnali, 2007 y., 11-son /
3. Ageev A.G. va boshqa ixtiro uchun RF chastotali patent № 2243508. Bug 'quvuridagi bug' oqimini o'lchash moslamasi. Ixtirolar byulleteni, 27.12.2004 / ENIC patent egasi/
4. Kovalenko A.V. 2444726-sonli ixtiro uchun RF patenti (RU). Issiqlik quvvati, massa oqim tezligi, entalpi va nam bug 'oqimining quruqligini boshqarish uchun moslama. Ixtirolar byulleteni 2012 yil, 7-son
5. Tong L. Qaynayotgan issiqlik uzatish va ikki fazali oqim. M.: Mir, 1969.-344 b.
6. Kovalenko A.V. 2380694 (RU) ixtiro uchun RF patent, MKP G 01N 25/60. Nam bug'ning quruqlik darajasini boshqarish usuli / A.V. Kovalenko // Ixtirolar byulleteni. 2010. No 3. No 2008119269. ustuvorligi 15.05.2008 y
7. Kovalenko AV RF Patent № 2459198 (RU) ixtiro uchun, namlik bug'ining quruqligi, entalpiyasi, issiqlik va massa oqim tezligini boshqarish uchun moslama. 2012 yil 23-sonli ixtiro byulleteni
8. Kovalenko A.V. 2011129977 raqamli ixtiroga ariza (RU). Ho'l bug 'oqimining quruqligini aniqlash uchun moslama. 19.07.2011 yildagi ustuvorlik: ixtiroga patent berish to'g'risida 09.07.2012 yildagi qaror.
9. Kovalenko A.V. 2011120638-sonli ixtiroga ariza (RU). Bug 'generatorining bug' chizig'idagi nam bug 'oqimining haqiqiy hajmini va tezligini nazorat qilish usuli. 20.05.2011 yildagi ustuvorlik.Ixtiroga patent berish to'g'risidagi qaror 12.10.2012 y.
10. Kovalenko A.V. 2011121705-sonli ixtiroga ariza (RU). Bug'ning haqiqiy hajmini va oqimdagi bug 'chizig'idagi nam bug' oqimining fazalari tezligini boshqarish usuli. 27.05.2011 yildagi ustuvor vazifa.Ixtiroga patent berish to'g'risidagi qaror 12.10.2012 y.
Do'stlaringiz bilan baham: |