پدیده شبه تعادل Nucleation ،Meta Stable، مایعات سوپرهیت (Superheat) و مایعات سوپرکولد (Supercold)

موضوع مورد بحث در ارتباط با پدیده شبه تعادل یا تعادل کم ثبات Meta Stable، Nucleation و مایعات سوپرهیت Superheat و مایعات سوپرکولد Supercold که در اثر این پدیده بوجود می آیند و برخی از کاربردهای موارد ذکر شده میباشد. بطورکلی وضعیت شبه تعادل یا تعادل کم ثبات در سه حالت می تواند اتفاق بیفتد که عبارتند از: به هنگام عبور از فاز مایع به فاز بخار در اثر گرم شدن، هنگام گذر از فاز مایع به جامد دراثرسرد شدن و به هنگام حرکت بخار آب در داخل نازل های همگرا و واگرا و یا همگرا که قبل از بوجود آمدن فرآیند چگالش میتواند اتفاق بیفتد البته حالتهای اول و دوم بسیار بیشتر از حالت سوم در طبیعت و صنایع مختلف دیده شده است و محصولات کاربردی حاصله از آن دو حالت زیاد می باشد البته انحرافات واغتشاشات که درباره آنها توضیح داده خواهد شد می تواند این وضعیت را به هم بزند ویا بطور کلی حتی این وضعیت را حذف کند و همچنین روابطی که بدست آمده نشان می دهد که درجه سوپرهیت مایع دارای یک مینیمم و یک ماکزیمم مقدار میباشد.

     مطلب پیشنهادی (مواد تغییر فاز دهنده):

     تحلیل و طراحی سیستم گرمایشی ساختمان مسکونی با استفاده از ذخیره کننده های حرارتی PCM

مقدمه

دانشمندان و محققین علوم مکانیک وشیمی در طی سالیان متمادی بخصوص در نیمه دوم قرن بیستم با مطالعه بر روی تغییرات فازی و گذار از یک فازبه فاز دیگر بواسطه انتقال حرارت که اکثراٌ بواسطه فرآیندهای جوشش و چگالش که همراه با تولید حباب و تشکیل قطرات بوده، در فرآیندهای مختلف به وجود وضعیت شبه تعادل در هنگام تغییر فاز از مایع به بخار و تغییر فاز از مایع به جامد پی بردند. پدیده ذکر شده هم در فیزیک سایز میکرو و هم ماکرو در فرآیندهای مختلفی دیده شده است ویک تلاش قابل توجهی در بدست آوردن ارتباط نتایج مطالعات صورت گرفته در این زمینه می باشد که البته بواسطه پیشرفتهایی که بوسیله تکنولوژیهای جدید درتجهیزات مختلف نظیراشعه ایکس، ترمومتری Infrared با سرعت زیاد، فرآیند تشدید مغناطیس هسته (NMR)، پرتونگاری نوترون، انتقال حرارت از طریق میکروتیوبها و .... تأییدی است بر نقش مهمی که این فرآیند درعلم فیزیک سایزهای مختلف ( از میکرو تا ماکرو ) دارد. همچنین برخی از دانشمندان با مطالعه بر روی فرآیندهای جوشش هستهای و جوشش فیلمی دریافتند که وضعیت شبه تعادل و تشکیل مایع سوپرهیت همانطور که در شکل زیر نیز نشان داده شده است به هنگام تبدیل از وضعیت جوشش هسته ای پایدار به وضعیت جوشش فیلمی بوجود میآید که به آن نقطه شار گرمای اوج گفته میشود و بعد از عبور از این نقطه هر افزایش دما سبب کاهش شار گرما میشود. محققین در فرآیندها وپدیده های مختلف طبیعی و غیر طبیعی از قبیل فرآیند پختن غذاهای غله ای به شیوه روزن رانی، فرآیند Trigging یا انفجار، فرآیند سیستم گرمایش حلقوی، درگردبادها یا ترنادوها، هنگام حرکت هواپیماها در مناطق سردسیر، حرکت بخار آب در داخل نازل همگرا و واگرا و..... توانستند حالت شبه تعادل را مشاهده کنند.

حالت پایداری شبه تعادل همراه با سوپرهیت

بطور کلی هر مایع که در دمای بالاتر از نقطه جوش خودش تحت شرایطی بتواند بصورت مایع باقی بماند و به بخار تبدیل نشود به آن مایع سوپرهیت گفته میشود. همانطور که در دیاگرام -P T (شکل1) برای یک مایع سوپرهیت و شرایط شبه تعادل در زیر رسم شده است، در دیاگرام P-T در ابتدا مایع در وضعیتهای e وb میباشد و نقطه c وضعیت بخار خالص را نشان میدهد. اگر مایع طور آهسته گرم شود و دمایش افزایش یابد و درضمن مایع مورد نظر عاری ازهر گونه ناخالصیها بوده و سطوح تماس با مایع هم صاف باشد مایع میتواند در اثر گرم شدن به نقطه c برسد بدون آنکه جوشش اتفاق بیفتد. در نقطه d مایع سوپرهیت بوده و شرایط شبه تعادل حکمفرما میباشد اگر در این شرایط اغتشاشاتی در سیستم وارد شود فوراً مایع شروع به جوشش نموده و حبابهای کروی تولید و مایع به بخار تبدیل می گردد و در نتیجه حالت g وسپس e را خواهیم داشت این اغتشاشات میتواند بوسیله زبری و یا حتی وارد کردن یک میله فلزی به داخل مایع و...ایجاد گردد به این عوامل اغتشاش Nucleic گفته میشود وعامل جوشش را هسته مرکزی اغتشاش نامند مایعات تحت شرایطهای مختلف دارای درجات سوپرهیت متفاوت میباشند.

منبع: پایگاه اطلاعات علمی جهاد دانشگاهی

دانلود متن کامل

تحلیل و طراحی سیستم گرمایشی ساختمان مسکونی با استفاده از ذخیره کننده های حرارتی PCM

 "پایان نامه مهندسی مکانیک مقطع کارشناسی ارشد - گرایش تبدیل انرژی" تحلیل و طراحی سیستم گرمایشی ساختمان مسکونی با استفاده از ذخیره­ کننده ­های حرارتی PCM   تهیه شده بصورت کاملا انحصاری توسط ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 449000 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: پایان نامه

مکانیک شکست (Fracture Mechanics)

مقدمه : یکی از عمده ‌ترین مسائلی که انسان از زمان ساختن ساده‌ترین ابزارها با آن مواجه بوده است پدیده شکست در اجسام می‌باشد و درواقع برای استفاده از مواد ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 99500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: پایان نامه

مفهوم اگزرژی (Exergy)، کاربردهای اگزرژی در تحلیل سیستم، یک نمونه تحلیل اگزرژی

مفهوم اگزرژی و کاربرد‌های اگزرژی در تحلیل سیستم: زمانی که قانون اول ترمودینامیک به عنوان اصل بقای انرژی بیان می شود، با کمیت اشکال مختلف انرژی سروکار داریم. از دیدگاه ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 99500 تومان

 مشخصات کلی: 

صفحات متن ترجمه: 16

گروه: پایان نامه

Stable And Metastable State

مقدمه: گیبس در مقاله خود در سال 1873 به نام "روشی در توصیف هندسی خواص ترمودینامیکی مواد در سطوح" خلاصه ‌ای ابتدایی از قوانین معادله‌ی جدیدش را معرفی می‌کند که ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 89500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: پایان نامه

مطالعه عددی ذوب کردن در داخل حلقه‌های افقی متحد المرکز و خارج از مرکز

چکیده: این مقاله، به بررسی عددی روی ذوب مواد تغییرفازدهنده با استفاده از N-eicosane  در داخل یک سیلندر استوانه‌ای می‌پردازد. شبیه سازی عددی برای ذوب مواد تغییرفازدهنده  بین دو استوانه در حالت‌های متحدالمرکز و خارج از مرکز با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت که دمای اولیه‌ی آن C˚۱ است. استوانه‌ی داخلی، لوله‌ای با دیواره‌های داغ درنظر گرفته می‌شود در حالی‌که لوله‌ی ... [ ادامه مطلب ]

انرژی خورشیدی و کاربرد های آن در گرمایش،سرمایش و ذخیره سازی انرژی (فصل اول: انرژی خورشیدی)

خورشید منبع عظیم انرژی بلکه سرآغاز حیات و منشاء تمام انرژیهای دیگر است. در حدود ۶۰۰۰ میلیون سال از تولد این گوی آتشین می‌گذرد و در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را می‌توان به‌عنوان منبع عظیم انرژی ... [ ادامه مطلب ]

شبیه سازی عددی عملکرد حرارتی سیستم گرمایش از کف با مواد تغییر فاز محصور (PCM)

چکیده در مقاله حاضر، یک نوع از مواد تغییر فاز محصور گرمایش از کف آب گرم دما پایین و همچنین سیستم تابشی خورشیدی مورد بررسی یک ساختار ،PCM  قرار گرفته است . برای به دست آوردن بهترین عملکرد خواص جدید گرمایش ی طراحی گردیده که در آن لوله های انتقال حرارت در یک لایه محصور مواد تغییر فاز بدون بتن ریزی ... [ ادامه مطلب ]

دینامیک سیالات محاسباتی‎

فصل اول (معرفی CFD): برای حل جریان حول یک هندسه دلخواه از این روش ها استفاده می شود: روش تجربی، روش تحلیلی، روش عددی یا CFD هر یک از این روش ها کاربرد خاص خود را دارد و از مزایا و معایب خود برخوردار است.در روش تجربی از آزمایشگاه و تونل باد گرفته تا تست های واقعی پرواز استفاده می شود ... [ ادامه مطلب ]

اثبات ریاضی روابط پتانسیل شیمیایی

... [ ادامه مطلب ]

بررسی عددی اثر نرخ کرنش بر پیش بینی آسیب به کمک معیارحدشکل‌دهی دینامیکی در فرآیند شکل‌دهی ورق‌های فلزی با سرعت بالا

... [ ادامه مطلب ]

دستورالعمل طراحی و محاسبه سیستم روشنایی

 مجموعه دستورالعمل های ارائه شده در دیتاسرا شامل ضوابط و مراحل تحلیل و طراحی سازه های گوناگون صنعتی و بر اساس الزامات مندرج در آیین نامه های معتبر داخلی و ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 119500 تومان

 مشخصات کلی: 

صفحات متن اصلی: 30

گروه: دستورالعمل طراحی

فایل اکسل طراحی مخزن فلزی هوایی بر اساس آیین نامه AISC با در نظر گرفتن نیروی باد و زلرله

 فایل پیش رو اکسل طراحی مخزن فلزی هوایی می باشد که بر اساس آیین نامه AISC و با در نظر گرفتن نیروی باد و زلرله محاسبات را انجام داده و ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 79500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

فایل اکسل تحلیل اتصال برشی دارای خروج از مرکزیت برای گروه پیچ

 این برنامه ظرفیت برشی اتصال پیچ و مهره ای دارای خروج از مرکزیت برای گروه پیچ را محاسبه می کند، ابزاری مناسب برای طراحی صفحات gusset و اتصالات پیچ و ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 79500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

فایل اکسل طراحی روسازی آسفالتی بر مبنای آیین نامه آشتو و استفاده از آزمایش ظرفیت باربری کالیفرنیا

 فایل پیش رو اکسل طراحی روسازی آسفالتی بر مبنای آیین نامه آشتو می باشد که با استفاده از نتایج آزمایش ظرفیت باربری کالیفرنیا CBR اطلاعات ورودی را تحلیل و نتایج را ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 79500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

طراحی ابعاد و سازه شالوده های عمیق (شمع ها و پایه های عمیق) در خشکی

 مجموعه دستورالعمل های ارائه شده در دیتاسرا شامل ضوابط و مراحل تحلیل و طراحی سازه های گوناگون صنعتی و بر اساس الزامات مندرج در آیین نامه های معتبر داخلی و ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 119500 تومان

 مشخصات کلی: 

صفحات متن اصلی: 27

گروه: دستورالعمل طراحی

تحلیل غیرخطی و مدل سازی عددی تیر بتن مسلح تقویت شده با FRP توسط Finite Element Method

 "پایان نامه مهندسی عمران مقطع کارشناسی ارشد - گرایش سازه" تحلیل غیرخطی و مدل سازی عددی تیر بتن مسلح تقویت شده با FRP توسط Finite Element Method   مشخصات کلی: شامل فایلهای word و ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 129500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی

 "پروژه دانشجویی مهندسی عمران" بررسی پارامترهای هندسی مهاربند زانویی   مشخصات کلی: شامل فایلهای word و pdf بالغ بر 146 صفحه (4 فصل) فهرست مطالب فصل اول 1-1- مقدمه 1-2- شکل پذیری سازه ها 1-3- مفصل و لنگر پلاستیک 1-4- منحنی ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 129500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

شناسایی و رتبه بندی دلایل انحراف از هزینه پیش بینی شده و ارائه راهکارهای کاهش آن: مطالعه موردی پروژه های "پتروشیمی الف"

  "پایان نامه مهندسی عمران مقطع کارشناسی ارشد - گرایش مهندسی و مدیریت ساخت"   شناسایی و رتبه بندی دلایل انحراف از هزینه پیش بینی شده و ارائه راهکارهای کاهش آن: مطالعه ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 259500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

فایل اکسل جامع طراحی دیوار حائل (با در نظر گرفتن نیروی زلزله)

فایل اکسل طراحی دیوار حائل (با در نظر گرفتن نیروی زلزله) دیوار حائل یا سازه نگهبان بنایی است که به منظور تحمل بارهای جانبی ناشی از خاکریز پشت دیوار، سازه مجاور، ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 119500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی

2 فایل اکسل مجزا جهت طراحی فونداسیون تجهیزات افقی، قائم و پیت (Air Separation Units, Heat Exchangers, Drums, Pits...)

2 فایل اکسل مجزا جهت طراحی فونداسیونهای تجهیزات: Air Separation Units, Heat Exchangers, Horizontal & Vertical Drums, Pits پالایشگاه ها و مجتمعهای پتروشیمی مجموعه هایی متشکل از تجهیزات گوناگون صنعتی هستند؛ تجهیزاتی ... [ ادامه مطلب ]

قیمت: 99500 تومان

 مشخصات کلی: 

گروه: دستورالعمل طراحی