Е24 – 51кОм 98 мкА

S

где целевой продукт - R, имеем:

Скорость реакции A ® R выражается уравнением:

где r_A, r_R - скорости реакции по отношению к исходному реагенту А и по отношению к целевому продукту R;

V - объем системы;

t - время.

F - поверхность соприкосновения фаз, на которой происходит реакция.

V_r -объем реактора.

m - масса твердого вещества.

Скорость реакции A ® R можно выразить в виде:

где k - константа скорости реакции.

Для реакции первого порядка:

Для реакции второго порядка 2A ® R имеем:

Уравнение материального баланса реактора

В_А(пр.) = В_А(расх.)

В_А(расх.) = В_А(х.р.) + В_А(ст.) + В_А(нак.)

где В_А(х.р.) - количество реагента А, вступившего в реакционном объеме в химическую реакцию в единицу времени,

В_А(ст.) - сток реагента А, т.е. количество реагента А, выходящее из реакционного объема в единицу времени,

В_А(нак.) - накопление реагента А, т.е. количество реагента А, остающееся в реакционном объеме в неизменном виде в единицу времени.

Таким образом:

В_А(пр.) = В_А(х.р.) + В_А(ст.) + В_А(нак.)

Разность между В_А(пр.) и В_А(ст.) представляет собой количество реагента А, переносимое конвективным потоком - В_А(конв.):

В_А(конв.) = В_А(пр.) - В_А(ст.)

Принимая это во внимание уравнение (16) можно записать:

В_А(нак.) = В_А(конв.) - В_А(х.р.)

произведения составляющих скорости потока

вдоль осей координат на градиенты концентраций

сумма вторых производных от концентрации

по пространственным координатам x, y, z

где С_А - концентрация реагента А в реакционной смеси;

x, y, z - пространственные координаты;

, , - составляющие скорости потока;

D - коэффициент молекулярной и конвективной диффузии;

r_A - скорость химической реакции.

Реактор идеального смешения периодический

РИС-П

или

Уравнение РИС-П:

или

Для реакции нулевого порядка

Для реакции первого порядка:

Строят графическую зависимость и вычисляют площадь под кривой между начальным и конечным значениями степени превращения.

где

Реакторы непрерывного действия

РИВ- реактор идеального вытеснения

где t - условное время пребывания реагентов;

V_r - объем реактора;

V_o - объем реакционной смеси, поступающей в реактор в единицу времени (объемный расход реагентов).

где w - линейная скорость движения реакционной смеси в реакторе;

l - длина (длина пути элемента объема в реакторе).

Это уравнение материального баланса является математическим описанием потока реагента в РИВ при нестационарном режиме (когда параметры меняются не только по длине реактора, но и во времени).

При стационарном режиме параметры в каждой точке реакционного объема не меняются во времени: . В этом случае уравнение (29) принимает вид:

При различных значениях порядка реакции можно записать:

где D_L - коэффициент продольного перемешивания.

Если , то наблюдается режим идеального вытеснения, в этом случае , а зависимость от степени превращения изображается в виде прямой линии, параллельной оси абсцисс.

Если , то , при этом с увеличением степени превращения отношение возрастает.

Уравнение теплового баланса реактора

Q(пр.) = Q(расх.)

Q(пр.) = Q(реаг.) + Q(х.р.)

Q(расх.) = Q(нак.) + Q(прод.) + Q(теплообмен)

Q(нак.) = -[Q(прод.) - Q(реаг.)] - Q(теплообмен) + Q(х.р.)

или

Q(нак.) = -Q(конв.) - Q(теплообмен) + Q(х.р.)

Q(конв.) - количество тепла, выносимого конвективным потоком.

r - средняя плотность реакционной смеси;

С_Р - средняя теплоемкость реакционной смеси;

Т - температура реакционной смеси;

l - теплопроводность;

F_уд - удельная поверхность теплообмена на единицу объема реакционной смеси;

К -коэффициент теплообмена;

DТ - разность температур в реакторе и внешней среде, с которой происходит теплообмен;

DН - тепловой эффект реакции.

Q(теплообмен) = F_уд×К×DТ

Q(х.р.) = r_A×DН

ТКС измеряется в долях (%) на 1 градус (%/С).

Резисторы: проволочные и непроволочные.

Сопротивление проволочных резисторов: от долей Ом до сотен Ом; непроволочных – превышает десятки Ом.

Непроволочные: металлокерамические, бороуглеродистые, углеродистые.

Устройство - см.

Конденсаторы.

постоянные переменные подстроечные

полярные неполярные

Основные параметры конденсаторов:

- номинальное значение емкости C, Ф;

- максимальное рабочее напряжение U, В;

- максимальная амплитуда переменной составляющей (для полярных конденсаторов);

- отклонение значения от номинального ΔC, %;

- температурный коэффициент емкости (может быть как положительным, так и отрицательным).

Номинальные значения конденсаторов выбираются из тех же рядов, что и резисторов (кроме полярных конденсаторов).

Отклонение возможно до 50%.

В зависимости от диэлектрика конденсаторы делятся на:

-

-

-

-

Устройство конденсатора см.

Электрическое сопротивление конденсатора:

Фазы напряжения и тока на конденсаторе сдвинуты относительно друг друга на 90˚.

См. последовательное и параллельное соединение конденсаторов.

Катушки индуктивности.

Катушки индуктивности позволяют запасать электрическую энергию в магнитном поле.

Параметры катушек:

- номинальное значение индуктивности

- максимальный ток, который может протекать через катушку (большой ток повреждает изоляцию катушки индуктивности, приводит к насыщению магнитопровода магнитным потоком, что снижает индуктивность катушки)

- отклонение от номинального значения

- температурный коэффициент индуктивности (ТКИ)

- добротность катушки индуктивности – характеризует отношение индуктивного сопротивления катушки к резистивному, то есть реальные катушки индуктивности имеют вид

- частотный диапазон

- активное сопротивление провода обмотки.

Катушки индуктивности могут иметь сердечник – воздух, феррит, сталь.

Катушки выпускаются в соответствии с серией Е6 на фиксированное значение частоты с индуктивностью от 1 мкГн до 10 мГн.

Различают

1) однослойные катушки индуктивности с незамкнутым магнитопроводом;

2) многослойные катушки индуктивности с незамкнутым магнитопроводом;

3) многослойные катушки бронированного типа.

Однослойные катушки применяются в цепях настройки приборов. Катушки 2-го типа – в фильтрах и высокочастотных трансформаторах. Катушки 3-го типа – в фильтрах низких и средних частот и трансформаторах.

Катушки индуктивности со стальным сердечником используются в сглаживающем дросселе и во многочастотном фильтре.

Формулы для катушки.

1. Однослойные катушки индуктивности.

, где l - длина обмотки катушки, см

d - толщина обмотки катушки, см.

где L - индуктивность катушки, Гн;

N – число витков катушки индуктивности;

d – диаметр катушки индуктивности, см;

l – длина обмотки катушки, см.

2. Многослойные катушки индуктивности.

где d_m - средний диаметр обмотки, см;

d – толщина обмотки, см.

Однослойные и многослойные катушки индуктивности с незамкнутым ферритовым магнитопроводом будут иметь индуктивность в 1,5-3 раза больше.

Для сокращения числа витков катушки при сохранении той же индуктивности можно использовать ферритовый сердечник (в справочниках можно найти типы ферритовых сердечников, которые объединяются в серии RM).

Реальные катушки имеют паразитную емкость, которая образует колебательный контур, который характеризуется резонансной частотой (варьируется от 2 кГц до 100 МГц).

Электрическое сопротивление катушки индуктивности:

Напряжение на катушке индуктивности опережает ток по фазе на 90˚.

С увеличением частоты сопротивление катушки растет.

Дата добавления: 2015-06-04