Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Порохов А.М. -> "Физическая энциклопедия Том 4" -> 565

Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.

Порохов А.М. Физическая энциклопедия Том 4 — М.: Большая российская энциклопедия, 1994. — 701 c.
Скачать (прямая ссылка): fizenciklopedt41994.djvu
Предыдущая << 1 .. 559 560 561 562 563 564 < 565 > 566 567 568 569 570 571 .. 818 >> Следующая


Термодииамическа наиб, эффективен метод С. г. с помощью детандера; этот метод в пром. установках является основным. В поршневых детандерах сжатый газ движет поршень и охлаждается, в турбоде-таидерах — вращает турбину. В большинстве случаев после детандера газ дополнительно охлаждают дросселированием. Процесс расширения газа в детандере: S - const.

На рис. 2 приведены типовая схема установки для С. г. (а) и T — 5-диаграмма (6) термодинамич. процессов в ней. После сжатия в компрессоре (1—2) и предварит. охлаждения в теплообменнике (2—3) поток сжатого газа делится иа два: потои M отводится в детан-

Рис. 2. Схема установки сжижения газов (а) и её Г — S-диаграм-ма (б); К — компрессор, Д — детандер, Т/о — теплообменники, Др — дроссель, Сб — сборник.

дер, где, расширяясь, производит работу, охлаждается (3—7) и охлаждает вторую часть сжатого газа I — Af, к-рый затем дросселируется и сжижается. Теоретически расширение газа в детандере должно протекать при пост, энтропии (3—б), одиако в результате разл. потерь реально идёт процесс 3—7. В ирупиых установках С. г. применяют неск. детандеров, работающих в разных температурных интервалах. Спец. устройство позволяет получать сжижеиный газ не посредствен но в самом детандере и обходиться без дроссельной ступени.

Для сжижения небольших кол-в газа используются крногенно-газовые машины, представляющие собой комбинацию компрессора, теплообменного аппарата и детандера. С помощью таких машии получают темп-ры до 10 К, т. е. достаточно иизкяе для сжижения всех газов, кроме гелия (для сжижения гелия пристраивается дополнит, дроссельная ступень). В небольшом объёме С. г. может производиться при охлаждении испаряющейся жидкостью с более низкой (чем получаемая) темп-рой кипения. Так, с помощью жидкого азота можно сжижать кислород, аргон, метан и др. газы, с помощью жидкого водорода —неон. Такой' процесс энергетически невыгоден и применяется только

492 в лаб. условиях.

Подвергаемые сжижению газы должны быть очщцены от примесей, и-рые имеют тем-ру замерзания более високую, чем в цикле сжижеиия данного газа, и, затвердевая, могут закупорить теплообмеииую аппаратуру. Сжижение газов (N, O8, H8, природного газа и др.) — ирупиая отрасль хим. пром-стн.

Лит.: Справочник по физико-техническим основам крио-

геники, под ред. М. П. Малкова, 3 изд., М., 1985; Фрадков А. Б., Что такое криогеника, М., 1991.

А. Б. Фрадкм,

СЖИМАЕМОСТЬ — способность вещества изменять свой объём под действием всестороннего давления. С. обладают все вещества. Если вещество в процессе сжатия ие испытывает хим., структурных и др. изменений, то при возвращении виеш. давления к неходком; значению иач. объём восстанавливается. Именно обратимое изменение занимаемого веществом объёма V под равномерным гидростатич. давлением р и иаз. обычно С. (объёмной упругостью). Величину С. характеризует коэф. С. р, к-рый выражает уменьшение единичного объёма (или плотности р) тела при увеличевни р на единицу:

п_ . 1 ( afL і (ДМ

Р V \ Др ) р \ Др J ’

где Д V и Др — изменения V и р при изменении р иа величину Др. К = 1/Р "Модуль объёмной упругости (модуль объёмного сжатия, объёмный модуль); для твёрдых тел

K=EG/3(3G—Е),

где E — модуль Юнга (см. Модули упругости), G — модуль сдвига. Для идеальных газов К = р при любой темп-ре Т. В общем случае С. вещества, а следовательно, К и P зависят от р и Т. Как правило, P убывает при увеличении р и растёт с T. Часто С. характеризуют Oiw носит, плотностью о = р/ро, где р0 — плотность при T=O °С и P=I атм.

Сжатие может происходить как при пост. T (изотермически), так и с одно врем, разогревом сжимаемого тела (напр., в адиабатном процессе). В последнем случае значения К будут большими, чем при изотермнч. сжатии (для большинства твёрдых тел при обычной T иа неси. %).

Для оценки С. веществ в широком диапазоне р ис-пользуют уравнения состояния, выражающие связь между р, У и Т. Определяют С. непосредственно по изменению V под давлением (см. Пьезометр), из акустнч. измерений скорости распространения упругих воли в веществе. Эксперименты в ударной волне позволяют установить зависимость между р и р при максимальных экспериментально полученных давлениях. С. находят также из измерений параметров кристаллич. решётки под давлением, производимых методами рентгеновского структурного анализа. С. можно определить измеряя линейную деформацию твёрдого тела под гидростатич. давлением (по т. н. линейной С.). Для изотропного тела коэф. линейной С.

-НІгЬт-е.

где L — линейный размер тела.

С. газов, будучи очень большой при р < 1 кбар, по мере приближения их плотности к плотности жидкостей становится близкой к С. жидкостей. Последняя с ростом р уменьшается сначала резко, а затем меняется весьма мало: в интервале 6—12 кбар уменьшается примерно так же, как в интервале от 1 атм (10-3 кбар) до 1 кбар (примерно в 2 раза), при 10—12 кбар составляет 5—10% от нач. значения. При 30—50 кбар модули К жидкостей по порядку величины близки к К твёрдых тел. Для твёрдых тел при 100 кбар Др/р0 ~ » 15—25%. Для отд. веществ, напр, для щелочных1 металлов, Др/ро ~ 40%, для большинства др. металлов 6—15%. Линейная С. анизотропных веществ зави-
Предыдущая << 1 .. 559 560 561 562 563 564 < 565 > 566 567 568 569 570 571 .. 818 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed