Температурный гистерезис: Как настроить (отрегулировать) терморегулятор

Содержание

Как настроить (отрегулировать) терморегулятор

Для этого вначале каждому пользователю стоит определится, какая температура воздуха будет для него комфортной. Тепловые ощущения каждого человека индивидуальны, как папиллярные линии кожи на пальцах его рук, и зависят от тепловых потерь помещения и его теплоинерционности.

Самым доходчивым примером может послужить настройка терморегулятора электромеханического типа. После выбора температуры с помощью вращающегося колеса, клавиш и шкалы в работу вступает терморегулятор со своим датчиком. Последний отслеживает уровень температуры воздуха или пола и передает эту величину в виде сигнала на регулятор. А он, в свою очередь, по мере необходимости включает или выключает нагревательный прибор либо кабель. Цель — поддержание заданной температуры или ее допустимого диапазона.

Именно электромеханический (непрограммируемый) терморегулятор целесообразен, когда отапливаемое помещение имеет небольшой объем и затраты на энергоносители для него невелики. Поэтому экономический эффект от программирования режимов будет малозаметным. Электромеханические регуляторы — это простые, энергонезависимые устройства, самые доступные по стоимости. С другой стороны, они вносят большую инерционность в процесс регулирования. Для них достижение заданной температуры помещения занимает больше времени, чем у цифровых.

На самом деле все типы терморегуляторов оперируют с температурой уставки. При ее достижении нагревательный прибор отключается от цепи питания и включается только после падения этой величины на размер гистерезиса. Он четко определяет момент подачи питания на нагревательный прибор и ее снятия. Уставка терморегулятора зависит преимущественно от области его применения. Для теплых полов, конвекторов и инфракрасных нагревателей она лежит в диапазоне (0…60), промышленного применения и электрических котлов (-55…+125), систем оттаивания снега (-20…+10) ºС. Отдельные технические решения касаются высокотемпературных процессов.

Гистерезис определяют как разность температур между включением и выключением обогревателя. Гистерезис может быть фиксированным или с возможностью изменения (регулируемым). В последнем случае минимально возможный гистерезис позволяет терморегулятору наиболее точно поддерживать температуру. Но при этом циклы включения / выключения нагревателя будут чередоваться очень часто. Если же гистерезис близок к максимальному значению — точность поддержания температуры снижается. Зато подача / отключение напряжения на теплый пол, конвектор или другой прибор будет происходить значительно реже. Это продлит срок эксплуатации терморегулятора и управляемого им обогревателя. Размер гистерезиса может быть 0,015 ºС для терморегулятора в инкубатор, от 1 ºС  и более для систем микроклимата комфортного или производственного назначения, электрических котлов. Элементы программирования имеют терморегуляторы электрических котлов, где есть возможность настроить гистерезис в определенных границах.

Для терморегуляторов, работающих в режиме Охлаждение, нагрузка будет включаться при достижении температуры уставки и выключаться — при повышении ее на размер гистерезиса.

Дополнительные настройки для цифровых терморегуляторов

Для всех терморегуляторов этого типа доступна поправка, призванная скорректировать показания температуры на экране. Вторая группа поправок характерна только для регуляторов со встроенным датчиком температуры. В этом случае на точность показаний терморегулятора влияет его внутренний нагрев. Степень последнего существенно зависит от подсоединенной нагрузки. Поэтому нужно настроить терморегулятор путем внесения значения ее мощности в память устройства.

Важно помнить следующее. Если при калибровке кратковременно отключится питание терморегулятора с последующим восстановлением, то отображенная на экране температура воздуха отличается от реальной на 10 – 12 ºС (в большую сторону). Повторная корректировка произойдет через 50 минут.

Терморегуляторы цифрового типа, управляемые с помощью модуля WI-FI или клавишами имеют блокировку кнопок. Это предотвращает несанкционированную смену настроек режимов работы детьми (в домашних условиях) или  при установке устройств управления в местах общего доступа (административные здания и т. д.). Причем настроить терморегулятор на поддержание этой защиты можно с помощью обычных или сенсорных кнопок или дистанционным методом — через компьютер или мобильные гаджеты с доступом в интернет.

При помощи некоторых моделей терморегуляторов можно настроить время (30 минут – 99 часов) задержки включения (подачи питания) отопительной системы или прибора. Какое то время в квартире / доме будут отсутствовать жильцы. Зная ориентировочно период своего возвращения, можно заранее прогреть комнаты для создания комфортных условий.

В приборах управления системами оттаивания снега и наледи имеются функции принудительного и последующего подогрева. Принудительный реализуется при ручном управлении системой оттайки. А последующий прогрев (постпрогрев) требуется для полного удаления осадков со всей площади поверхности, которую датчик осадков не контролирует.

Программируемые терморегуляторы

Отдельно стоит рассмотреть терморегуляторы-программаторы с возможностью введения расписания работы систем обогрева. В таких регуляторах реализовано программирование на неделю вперед. Т.е. каждый пользователь подбирает своему отоплению индивидуальный график эксплуатации, в полной мере соответствующий распорядку жизни человека и его семьи. При этом учитывается порядок чередования рабочих и выходных дней. Возможные режимы «Таймер», «Ручной» и «Отъезд».

К программируемым терморегуляторам terneo относят модели ax, sx, rzx, pro и pro-z. Первые три программируются удаленно, через Wi-Fi, остальные — с помощью кнопок. В режиме расписания «Таймер» можно задать для программатора с кнопок максимум три,  а для Wi-Fi — программатора шестнадцать периодов поддержания комфортной температуры в течении суток. В промежутках между ними (т. е. ночью, в рабочее время дня и т. д.) удерживается экономная температура (15 – 16) ºС. Эта величина признана целесообразной с точки зрения расхода энергоносителей и для оперативного возврата к комфортной. Аналогичные температурные параметры поддерживаются в период относительно продолжительного отсутствия людей (режим «Отъезд»). «Ручному» режиму соответствует постоянное поддержание заданного значения температуры. Все это способствует максимально возможной экономии электроэнергии.

Не менее полезными будут настройки проветривания помещения, когда терморегулятор самостоятельно определяет наличие открытого окна или двери и делает получасовой перерыв в работе системы отопления.

В программаторе terneo pro можно активировать предпрогрев для своевременного обеспечения комфорта в помещении. Регулятор анализирует среднюю продолжительность нагрева от экономной до комфортной температуры и откорректирует необходимое время подключения нагрузки.

Для оптимизации расходов на электроэнергию потребителю надо настроить сохранение в памяти терморегулятор графиков статистики энергопотребления (суточных, недельных, месячных или за год). Для части регуляторов доступен более упрощенный вариант — счетчик времени его работы с нагрузкой.

Оцените новость:

Температурный гистерезис — Энциклопедия по машиностроению XXL

Измерение электрических параметров, которые характеризуют температурные зависимости термистора, трудно выполнить точно из-за сложной конструкции элемента, его формы, высокой чувствительности к окружающей температуре и влияния непосредственного нагрева измерительными токами. Такие параметры, как зависимость вольт-амперной характеристики от температуры, электросопротивление при постоянной температуре, наличие температурного гистерезиса, полупроводниковые свойства и изменения констант материалов, часто измеряли с целью выяснения ухудшения свойств, зависящих от внешних условий. При исследовании облученных термисторов в большинстве случаев обычно учитывали влияние излучения только на вольт-амперную характеристику.  [c.359]
Хотя в каждом опыте установка в течение достаточно длительного времени выводилась на режим термического равновесия, все же наблюдался температурный гистерезис. Этот гистерезис составлял примерно при самых низких числах Рейнольдса п уменьшался до нуля при высоких числах Рейнольдса. В случае гистерезиса использовались средние значения измеряемых величин.  
[c.436]

Температурный гистерезис hm определяется как разность средних температур поверхности насадки за периоды нагрева и охлаждения. Его значение зависит от продолжительности дутья, коэффициента  [c.287]

Температурный гистерезис регенератора 287 Тепловая нагрузка теплообменных аппаратов и отопительных систем 329, 331  [c.541]

Можно предполагать, что при первом эксперименте, кроме эффекта температурного гистерезиса (о котором подробнее будет сказано ниже), имел место процесс освобождения плиток от той молекулярной напряженности, которая создалась в плитках во время их изготовления, т. е. произошел процесс искусственного старения плиток.  [c.207]

Таким образом, на долю температурного гистерезиса приходится то увеличение длины плиток, которое указано в табл. 3. Кроме того, из  

[c.207]

Таким образом, металлическое тело может иметь при одной и той же температуре различную длину в зависимости от предшествующих температурных состояний. Отсюда следует, что в металлических телах, принимающих различные стационарные температурные состояния замкнутым циклом, начиная от некоторой средней температуры, должно наблюдаться явление, которое при графической интерпретации напоминает магнитную гистерезисную петлю и которое по этой аналогии мы назвали температурным гистерезисом.  [c.208]

Заметим, что различие между температурными коэффициентами удлинения для стальной меры и для эталона при обработке наблюдений не отражается на величине температурного гистерезиса полученного относительным методом. В этом легко убедиться, если привести значения  [c.209]

А/ к одинаковой температуре, например 20° С, и сравнить величины температурного гистерезиса, полученные из приведенных и неприведенных значений. Величина гистерезиса в том и другом случае будет одной и той же. Петля гистерезиса, построенная по приведенным значениям А/, располагается горизонтально.  

[c.209]


На рис. 1 использованы значения А/, не приведенные к одинаковой температуре лишь с той целью, чтобы график температурного гистерезиса, построенный по этим данным, был по внешнему виду похож на график магнитного гистерезиса. Следует отметить, что указанный график, построенный по наблюдениям, отнесенным к эталону при температуре наблюдения, показывает не абсолютную, а относительную картину температурного гистерезиса.  [c.209]

В связи с тем что наблюдения проводились относительным методом, полученная величина температурного гистерезиса представляет собой разность,между величиной гистерезиса для стальной меры и эталона.  [c.209]

Несмотря на то что полученная относительным методом величина гистерезиса, очевидно, значительно меньше величины, которую мож -.. было бы пол-учить абсолютным методом, относительный метод в данном случае оказался более удобным, так как полученные с его помощью результаты подтверждают одновременно факт существования температурного гистерезиса в металлических телах и различие его величины д гл разных тел, чего нельзя было бы получить из одной серии наблюдений абсолютным методом.  

[c.209]

Величиной температурного гистерезиса условимся называть расстояние по вертикальной оси между кривыми, образующими петлю гистерезиса.  [c.209]

Из этих графиков видно, что даже для таких высокостабильных материалов (платина—иридий), из которых приготовлены эталоны, имеет место температурный гистерезис.  [c.210]

Интересно отметить, что температурный гистерезис имеет место не только для металлических тел. Аналогичные явления мы наблюдали на полимерах и керамических образцах. В качестве примера приведем график гистерезисной петли для относительного удлинения керамического образца (рис. 3).  

[c.210]

Этот температурный гистерезис, называемый интервалом возгонки, сдвигом или температурой скольжения объясняется тем, что вначале стремится к испарению более летучий компонент (например, в смеси эфира и воды эфир испаряется раньше, чем вода). Более интенсивное испарение самого летучего компонента изменяет характеристики остающейся смеси (она обогащается менее летучими компонентами), при этом одновременно меняется соотношение между температурой и давлением насыщенного пара.  [c.334]

Однако при данном давлении из-за температурного гистерезиса таблицы (или линейна) дают две разных температуры точку росы 0р и температуру вскипания 0в.  [c.336]

Величина температурного гистерезиса  [c.300]

Таким образом, протекание обратного мартенситного превращения требует температурного гистерезиса, о чем мы указывали ранее, когда рассматривали результаты исследований свойств сплавов с ЭПФ.  

[c.303]

На рис. 1.4 показано [3] изменение электросопротивления при прямом мартенситном превращении и обратном превращении в сплавах Ре — 30 % (ат.) N1 и Аи — 47,5% (ат.) Сс1. Температурный гистерезис превращения в сплавах РеМ очень большой — 400°С. В сплавах же Аи—Сс) температурный гистерезис превращения очень мал 15°С.  [c.14]

Рис. 1.4. Температурный гистерезис превращения при атермическом (Ре — N1) и термоупругом (Аи — Сс1) мартенситном превращении ( 3 ]
В табл. 1.1 приведен состав сплавов, в которых происходит термоупругое мартенситное превращение и наблюдается эффект памяти фор>-мы. Здесь же указаны температура М , температурный гистерезис превращения, изменение кристаллической структуры, наличие или отсутствие упорядоченной структуры, объемные изменения. За некоторым исключением, указанные выше условия выполняются почти для всех сплавов. Сплавь , составляющие исключение, имеют неупорядоченную структуру, однако соответствие решеток при превращении у них, как показано ниже, такое же, как и в упорядоченных структурах.  
[c.16]

Из анализа зависимости электросопротивления от температуры ясно, что мартенситное превращение // /// при нагреве и охлаждении является классическим фазовым переходом первого рода, характеризующимся температурным гистерезисом. Превращение / // является почти обратимым и близко к фазовому переходу второго рода. С помощью рентгеновского дифракционного исследования при разных температурах обнаружено, что при понижении температуры пик (110) 2 расщепляется на два пика, причем пики фазы / и фазы II никогда не наблюдаются одновременно. Это показывает, что описываемое превращение отличается от обычного мартенситного превращения.  [c.61]


При нагревании гомогенного сплава плавление начинается при истинной равновесной температуре без перегрева, аналогичного переохлаждению. Однако в случае превращений в твердом состоянии эффект температурного гистерезиса иногда очень значителен, так что кривые охлаждения и кривые нагрева дают температуры превращения, лежащие соответственно ниже и выше истинных равновесных значений. При превращении в твердом состоянии новая фаза обычно развивается и растет из зародышей в этих условиях должна произойти некоторая диффузия, чтобы группы атомов перестроились и образовали решетку, характерную для новой фазы.  
[c.121]

Во-первых, магнитные свойства постепенно падают по мере приближения к точке превращения, и эта точка не отвечает скачкообразному изменению свойств. Во-вторых, магнитное превращение не имеет температурного гистерезиса. Увеличение скорости охлалфизические свойства при превращении не изменяются (изменяются многие электрические магнитные и тепловые свойства). Наконец, в-четвертых, самое важное магнитное превращение не сопровождается перекристаллизацией— образованием новых зерен, и изменением решетки.  

[c.59]

I рода можно было бы, конечно, продолжить. Они существуют, например, и в жидкостях, где к таковым относится переход из -жидкой фазы в жидкокристаллическую. Характерные черты переходов II рода, наблюдающиеся во всех случаях, — непрерывность, -Я-образный характер температурных зависимостей вторых произ-гводных G, отсутствие температурных гистерезисов. Вследствие непрерывности этого перехода между симметрией более и менее симметричных фаз существует определенное соответствие пространственная группа одной из этих фаз должна быть подгруппой пространственной группы другой фазы (часть элементов симметрии исчезает при переходе в менее симметричную фазу). Доказана теорема о том, что фазовый переход II рода может существовать для всякого изменения структуры, связанного с уменьшением вдвое числа преобразований симметрии. При этом периоды элементарной ячейки могут меняться в несколько раз (2—4).  [c.262]

С помощью параметров Л и П можно оценить численные значения двух основных температурных характеристик регенератору среднего температурного гистерезиса hm и относительных потерь от недо-рекуперации Двнед-  

[c.287]

На рис. 3.51 представлена зависимость безразмерного среднего температурного гистерезиса (ДГ—от приведенных времени П и длины Л. Значение ЛГ равно  [c.288]

В сплавах с большим температурным гистерезисом мартенситного превращения наблюдается лишь частичное восстановление формы. К таким сплавам можно отнести N6 — N1, Ге — Мн, нержавеющую сталь и др, В них уже небольшие противодействующие напряжения исключают восстановление формы. Это связано с тем, что, во-первых, мартенситные фазы в этих енлавах обладают высокой симметрией, что допускает протекание обратного превращения по путям, отличным от прямого превращения. Во-вторых, образование мартенсита даже в отсутствие напряжения в этих сплавах сопровождается необратимым процессом возникновения и перемещения полных дислокаций.  

[c.527]

Вблизи Т, наблюдается целый ряд аномалий физ. свойств ФМ значит, юст коэрцитивной силы, температурный гистерезис намагниченности, аномалии магнитострик-ции и магнитокалорич. эффекта (рис. 9) и увеличение размеров доменов, Константы Верде, Холла и др. подобные характеристики в Т, не обращаются в нуль, а обнаруживают достаточно сложную зависимость от темп-ры и поля.  [c.288]

Рнс. 9. Аномалии физических свойств ферримагнетиков вблизи точки магнитной компенсации а—температурный гистерезис намагниченности ст, соелинения ЕгНе б—магнитокалорический эффект в феррите-гранате Od FjOij —продольная магнитострик-ция феррита-граната GdjFjOu-  [c.288]

Проведя аналогичные построения графиков температурного гистерезиса для бронзовых, латунных и ин-варных образцов, мы заметили, что величина температурного гистерезиса различна для разных тел.  [c.210]

В зависимости от используемого переходного хладагента (и его температурного гистерезиса) может потребоваться настройка перегрева, а иногда и смена сопла ТРВ (поставщик хладагента даст вам все нужные сведения). Наконец, если потребуется дозаправить установку, делать это нужно всегда только в жидкой фазе.  [c.339]

С = (254-30) ГПа, коэффициент Пуассона д = 0,224-0,3 при обратном мартенситном превращении может быть реализована деформация до 8%, температурный гистерезис превращения АГ п = (154-50) °С никелид титана хорошо демпфирует колебания, логарифмический декремент колебаний Д= (14-2)10″  [c.290]

Оценим величину температурного гистерезиса АТ для никелида титана и бронзы Си—Zn—А1. При Го = 300 К, 5о = 48 Дж/моль К (для Т1№), 5о = 30 Дж/моль-К (для бронзы), А5стр == -6 Дж/моль-К (для Т1№), Д5стр = -1,7 Дж/моль-К (для бронзы) для никелида титана АТ > 37,5 °С, для бронзы АТ > 17 °С. Это хорошо согласуется с данными табл. 6.4.  [c.303]

Вейман с сотрудниками предположили, что указанная фаза с несоразмерной структурой соответствует состоянию, когда сосуществуют волны зарядовой плотности трех типов, имеющие волновые числа 1/3 — НО , 1/3 111 и 1/3 12lj>. При превращении фазы с несоразмерной структурой в фазу с соразмерной структурой происходит расщепление рефлексов (111) и (110) вследствие тригональных искажений фазы В2 в направлениях (111). Эти тригональные искажения изменяются в зависимости от Т, однако при их возникновении и исчезновении имеется температурный гистерезис. Ясно, что рассматриваемое превращение является превращением первого рода. Рефлексы типа 1/3 при этом точно соответствуют положениям 1/3. При понижении Т появляется моноклинная мартенситная фаза. Полностью процесс превращения в этих сплавах описывается последовательностью исходная фаза->несоразмерная фаза (кубическая) -> соразмерная фаза (тригональная) -> мартенситная фаза (моноклинная). Температура начала превращения несоразмерной фазы в соразмерную М промежуточную фазу рассматривают, не разделяя на области несоразмерной и соразмерной фаз, а температуру превращения обозначают M g. Тем не менее поверхностный рельеф, обусловленный промежуточной фазой, возникает при более низкой Mg.  [c.64]


Однако в отличие от биметаллического элемента, у которого отклонение изменяется прямопропорционально температуре, у сплава с эффектом памяти формы прогиб изменяется резко при характеристической температуре. Кроме того, у сплава с эффектом Памяти формы имеется температурный гистерезис, характеризуемый разностью прогибов при нагреве и при охлаждении, на что следует обращать особое внимание при практическом применении.  [c.151]

Структурные превращения в металлах и сплавах сопровождаются выделением или поглощением скрытой теплоты превращения (например, при распл1авлении металлов поглощается скрытая теплота плавления) или же связаны с аномальной удельной теплоемкостью, которая наблюдается, например при образовании сверхструктуры в Р-латуни. Отсюда следует, что при нагревании или охлаждении металла или сплава в одинаковых условиях структурные изменения должны вызвать изменение хода кривой температура — время. По перегибу кривой можно найти температуру структурного превращения. В условиях истинного равновесия температура (или температурный интервал), при которой происходит данное структурное превращение, является постоянной дл я данного металла ил1и сплава, но практически часто наблюдается температурный гистерезис структурного превращения. Например, при медленном охлаждении в условиях истинного равновесия жидкое олово затвердевает при постоянной температуре 231,9 но в обычных опытах часто оказывается возможным, прежде чем начнется кристаллизация, охладить жидкое олово на 20 или 30° ниже его истинной температуры затвердевания. Это явление обычно называется переохлаждением. Переохлаждение является результатом кристаллизации, происходящей путем зарождения центров и их роста.  [c.120]


Температурный гистерезис — что это в MSI Afterburner?

Приветствую. MSI Afterburner — фирменный софт для разгона видеокарт NVIDIA/AMD. Позволяет регулировать напряжение питания GPU/видеопамяти, частоту видеоядра, количество оборотов вентилятора. Присутствует мониторинг текущих показателей.

Разгон предусматривает наличие некоторого опыта. Неопытном пользователям не советую увлекаться разгоном. Разгон это всегда работа в условиях, не предусмотренными производителем.

Разбираемся

Температурный гистерезис в MSI Afterburner — разница между температурой А, при которой произошло изменение количества оборотов вентилятора, и Б, при которой должно произойти следующее изменение.

Простыми словами — например температура видеокарты (GPU) поднялась до 65 градусов. Вентилятор начал крутиться сильнее. Теперь вентилятор изменит температуру только в случае изменения ее более чем на 5 градусов. Именно последнее значение и является температурным гистерезисом, значение которого можно изменить.

Свойства MSI Afterburner, вкладка Кулер. Опция Период обновления скорости кулера (в мс) позволяет указать интервал в миллисекундах проверки температуры для изменения количества оборотов вентилятора. 1000 миллисекунд равно 1 секунде. Например выставить 5000 — означает один раз в 5 секунд проверять изменение температуры для корректировки работы вентилятора.

РЕКЛАМА

Учтите, высокая температура видеокарты/процессора уменьшает срок работы. Решение — продумать охлаждение, заменить кулеры, почистить радиаторы. Радикальный и лучший вариант — установить водяное охлаждение (плюс бесшумность).

Внешний вид:

Возможно это только тема оформления. С одной стороны эффектно. С другой — разгон видеокарты — серьезное дело, требует определенного опыта. Поэтому внешний вид можно было сделать попроще и посерьезнее (мое мнение).На вкладке Кулер внизу присутствует галочка — Форсировать обновление скорости кулера на каждом периоде. Точное значение галочки узнать не удалось, везде одно описание — для лучшей совместимости программного управления вентилятором с некоторыми проблемными драйверами.

Вывод

Мы выяснили:

  1. Температурный гистерезис в MSI Afterburner — допустимое значение, при котором скорость кулера меняться не будет. Например 10 градусов: если температура изменится плюс/минус 10 градусов, тогда скорость вращения кулера останется прежней. Если уже на 11 градусов и более — будет изменение в соответствии с показателем температуры. Мое мнение — оптимальное значение — 2 градуса.
  2. Период обновления скорости — интервал проверки температуры видеокарты для изменения работы вентилятора. Советую также устанавливать значение 2, точнее — 2000 мс.

РЕКЛАМА

Вышеперечисленные значения позволят каждые 2 секунды проверять температуру и применять меры в виде усиления работы вентилятора, либо уменьшении.

Надеюсь информация помогла. Удачи и добра.

Температурный гистерезис — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Температурный гистерезис

Cтраница 2

Зависимость температурного гистерезиса проницаемости от временной предыстории образца подтверждается также рис. 2 — 23, на котором приведен ход относительного изменения проницаемости во времени для образца марганцевоцинкового феррита 2000НМ1, предварительно нагретого выше температуры Кюри и подвергавшегося периодическим нагревам до температуры 100 С. После каждого температурного цикла наблюдается спад проницаемости во времени при комнатной температуре.  [16]

ФП наблюдается температурный гистерезис. Выше Тк зависимость а ( Т) имеет уже металлический характер. Критическая температура зависит от напряженности электрического поля ( см. рис. 4.12 в), которое стабилизирует металлическую фазу, а также от давления ( см. рис. 4.12 г), которое уменьшает расстояние между атомами, что ускоряет переход. В сильных электрических полях и при повышенных давлениях диэлектрическая фаза в VjOs не реализуется.  [17]

Из наличия температурного гистерезиса ряда физических величин ( показателя преломления, коэффициента линейного термического расширения) можно допустить, что в TJSN имеет место переход первого рода.  [18]

В сплавах с большим температурным гистерезисом мартенситного превращения наблюдается лишь частичное восстановление формы. К таким сплавам можно отнести Nb — Ni, Fe — Мп, нержавеющую сталь и др. В них уже небольшие противодействующие напряжения исключают восстановление формы. Это связано с тем, что, во-первых, мартенситные фазы в этих сплавах обладают высокой симметрией, что допускает протекание обратного превращения по путям, отличным от прямого превращения. Во-вторых, образование мартенсита даже в отсутствие напряжения в этих сплавах сопровождается необратимым процессом возникновения и перемещения полных дислокаций.  [20]

Объяснить, что такое температурный гистерезис и чем отличаются кривые охлаждения сплавов I и II от кривых нагревания.  [21]

Интересно отметить, что температурный гистерезис имеет место не только для металлических тел.  [23]

Объяснить, что такое температурный гистерезис и чем отличаются кривые охлаждения сплава I от кривых нагревания.  [24]

Проведя аналогичные построения графиков температурного гистерезиса для бронзовых, латунных и ин-варных образцов, мы заметили, что величина температурного гистерезиса различна для разных тел.  [25]

Для этого перехода характерно наличие температурного гистерезиса и выделение скрытой теплоты перехода.  [27]

На рис. 3.51 представлена зависимость безразмерного среднего температурного гистерезиса ( А7 — hm) / &.  [29]

Страницы:      1    2    3    4    5

Что такое температурный гистерезис — Мастер Фломастер

Температурный гистерезис вгетерогенномкатализе

Гетерогенный катализ — та область науки, в которой действуют и которой управляют два рода законов: чисто химические и законы физики поверхности твердого тела. По этой причине, в частности, в гетерогенном катализе существует множество явлений, трудно поддающихся объяснению, а иногда, наоборот, получающих сразу несколько противоречащих друг другу трактовок.

В ряду подобных явлений находится и температурный гистерезис. Вообще, гистерезисные эффекты — это опровержение ставшего поговоркой тезиса о том, что от перемены мест слагаемых результат не меняется. Иногда меняется. Наличие гистерезиса означает, что, двигаясь в одном направлении, мы видим не ту картину, которая возникнет перед нами, когда направление движения меняется на противоположное. Как если бы мы просматривали киноленту и потом, перематывая ее назад, обнаружили на экране не те же самые кадры, хотя и в обратной последовательности, а совсем другие. В нашем случае это выражается в том, что, постепенно повышая температуру, мы фиксируем в каждой точке ту или иную скорость реакции или степень превращения исходного вещества, а начав охлаждение, получаем в тех же температурных точках другую скорость или другую степень превращения. Эта “другая” скорость, измеренная при определенной температуре, может быть меньше первой, и тогда мы называем полученную зависимость гистерезисом “по часовой стрелке”. Но она может быть и больше, и такую зависимость именуют гистерезисом “против часовой стрелки”. Восходящая (полученная при повышении температуры) и нисходящая (при понижении) ветви температурной зависимости образуют петлю гистерезиса.

Петли температурного гистерезиса “по часовой стрелке” и “против часовой стрелки”

Примеров температурного гистерезиса в гетерогенном катализе известно не то чтобы очень много, но и немало. Гистерезисные эффекты наблюдались в реакциях окисления монооксида углерода*, водорода, некоторых углеводородов, а именно метана и бензола, синтеза аммиака из азота и водорода, окисления и даже обмена изотопами между молекулами водорода и дейтерия. Все это — реакции разного типа и проводились они на различных катализаторах — чистых металлах, металлах на той или иной подложке, разнообразных оксидах.

* Таких примеров больше всего. Ликвидация или утилизация монооксида углерода СО (в быту его называют угарным газом) — большая проблема в областях техники, связанных со сжиганием углеродного топлива (автомобильные двигатели, топливные электростанции, котельные и т.п.).

Чем же объясняют появление температурных гистерезисов? Мы не будем останавливаться на частных версиях, применимых лишь к отдельным конкретным случаям. Обратимся к наиболее общему, да к тому же самому распространенному толкованию.

В химической кинетике существует понятие стационарного состояния катализатора, когда каталитическая система пребывает в динамическом равновесии с окружающей реакционной средой. При изменении состава среды может варьироваться и состояние катализатора. Если изменение происходит постепенно, без резких скачков, то и при обратном ходе катализатор пройдет через те же самые состояния, и никакого гистерезиса не будет. Но в некоторых случаях постепенное накопление количественных изменений приводит к резкому, скачкообразному переходу катализатора в новое состояние с иной структурой поверхности, иной степенью окисления, иным фазовым составом и т.п. В этом новом стационарном состоянии и активность катализатора может стать совсем другой. И если оно достаточно стабильно, то обратное изменение состава реакционной среды не сразу ведет к возврату катализатора в первоначальное состояние. Иными словами, тогда неизбежно возникает гистерезис: при одном и том же составе скорости реакций в условиях роста концентрации какого-то компонента и в условиях ее уменьшения будут отличаться. Так вполне логично объясняется происхождение концентрационного гистерезиса.

В принципе подобные перемены могут происходить с катализатором и при изменении температуры. Поэтому описанный подход был распространен и на температурный гистерезис. Казалось бы, это вполне оправданно, поскольку множественность стационарных состояний при температурном гистерезисе наблюдалась, как было сказано, преимущественно в окислительных реакциях, а именно в них реакционная среда наиболее заметно влияет на состояние катализатора. Однако, анализируя литературные данные, нельзя не заметить, что в ряде работ восходящие и нисходящие ветви температурной зависимости степени превращения исходных продуктов имели плавный, постепенный ход, без резких скачков и перепадов. А это вряд ли согласуется с концепцией множественности стационарных состояний как причины гистерезиса.

Температурная зависимость степени окисления СО на оксиде меди без носителя (слева) и на палладиевом катализаторе, нанесенном на оксид алюминия. В первом случае петля гистерезиса замкнута, во втором — открыта. Это — примеры сильного гистерезисного эффекта. Даже прекратив нагревание реакционной смеси, не удается снизить ее температуру до начальной, окисление продолжается в режиме самоподдержания.

Столкнувшись в своей работе с феноменом температурного гистерезиса “против часовой стрелки”, мы попытались истолковать его. И вскоре поняли, что прежде должны выполнить обширное систематическое исследование, чтобы свести к минимуму роль частностей, не имеющих общего значения. Для этого было необходимо изучить как можно более широкий круг катализаторов и химических реакций по единой методологии, т.е. в одной и той же установке, с помощью одинаковых приемов и приборов, как бы “одними руками”.

Анализ экспериментальных результатов, полученных уже на начальном этапе, еще больше усилил наше критическое отношение к объяснению температурного гистерезиса множественностью стационарных состояний.

Во-первых, на всех без исключения кривых, описывающих зависимость степени превращения исходного вещества от температуры реакции, были обнаружены промежуточные точки. Ни разу нам не удалось наблюдать мгновенного скачка от одного уровня активности катализатора к другому, даже если степень превращения очень сильно возрастала в узком диапазоне температур. Однако нельзя было исключить, что температурный шаг все же слишком велик и мы попросту не замечаем скачка. Поэтому мы использовали установку, позволяющую осуществлять постепенное безынерционное изменение температуры в реакторе от одного замера к другому с самым малым шагом, буквально в 1-2°С.

Во-вторых, общий вид гистерезисных кривых очень мало зависел от того, какой катализатор использовался, и был ли он с подложкой или без нее. Так, петли гистерезиса в реакции окисления монооксида углерода на оксиде меди без носителя и в той же реакции, но на металлическом палладии, нанесенном на подложку из оксида алюминия, оказались весьма похожими. Более того, довольно близкими были и температурные интервалы, в которых разыгрывались гистерезисные явления в обеих каталитических системах. Приведенный пример — далеко не единственный, а один из множества. Как мы уже говорили, катализатор переходит в новое стационарное состояние под влиянием реакционной среды, и трудно предположить, чтобы она одинаково воздействовала и на оксид меди, и на металлический палладий. Слишком различны они по своей природе.

В-третьих, похожие явления наблюдались не только на разных катализаторах, но и в разных реакциях. Например, при гидрировании монооксида углерода до метана (эту реакцию называют еще метанированием) на никелевом катализаторе с подложкой температурная зависимость степени превращения СО в СН4 имела явное сходство с зависимостями в только что приведенных реакциях окисления СО. Гидрирование (восстановление) и окисление — совершенно разные реакции, в определенном смысле они даже противоположны, а вид кривых и температурные диапазоны весьма близки. Мы провели и метанирование, и окисление СО на одном и том же никелевом катализаторе, специально разработанном для метанирования, — и в обоих случаях выявили температурный гистерезис. Естественно, что его петли отличались, так как катализатор изначально предназначался для гидрирования, которое и имело некоторое преимущество. Множественностью стационарных состояний объяснить описанные наблюдения было бы затруднительно, потому что действие на катализатор окислительной реакционной среды и восстановительной принципиально отличается. Свойства поверхности катализатора в столь разных средах просто не могут меняться одинаково.

Температурная зависимость степени гидрирования (метанирования) СО на никелевом катализаторе с подложкой. Эта восстановительная реакция противоположна окислению, но петли гистерезиса и его температурный интервал сходны.Температурные зависимости степени метанирования (цветная кривая) и степени окисления СО на никелевом катализаторе. Эти столь различающиеся реакции проведены на катализаторе, специально разработанном для метанирования. Именно поэтому гистерезисный эффект в первом случае сильнее.

Как мы видим, характер температурных зависимостей явно не связан ни с типом реакции, ни с природой катализатора. Таким образом, вклад множественности стационарных состояний в появление температурного гистерезиса, по крайней мере в рассмотренных случаях, не может быть решающим.

Тогда как же объяснить описанные явления? Прежде всего обратим внимание, что окисление СО, метана, бензола и водорода, синтез аммиака, а также метанирование СО (добавим к этому и гидрирование пропилена, о котором еще пойдет речь) — это экзотермические реакции, т.е. идут они с выделением, а не с поглощением тепла. Вряд ли это обстоятельство, на которое до сих пор фактически не обращали внимания, может быть случайным. Единственное исключение — эндотермическая реакция изотопного обмена между водородом и дейтерием, которое, возможно, как раз и подтверждает правило.

Итак, будем считать установленным, что в гетерогенных каталитических реакциях, которым свойствен температурный гистерезис, выделяется избыточная тепловая энергия в слое катализатора. Благодаря этому в его активных центрах, где собственно и протекает химическое превращение, температура становится выше, чем в соседних неактивных местах. Иными словами, возникает градиент температуры. Но избыточное тепло должно рассеиваться. В твердых телах рассеяние, или диссипация, энергии осуществляется главным образом путем контактной теплопроводности. Напомним, что при создании катализатора для гетерогенных реакций стремятся как можно больше увеличить поверхность его активного компонента. Для этого, как правило, используют неактивный пористый носитель — он позволяет увеличить удельную поверхность катализатора до нескольких сотен квадратных метров на грамм его массы. Пористые материалы, как известно, очень плохо проводят тепло (именно их используют в качестве теплоизоляторов), а массивные металлы, напротив, — прекрасно.

Таким образом, в катализаторах, которые состоят из активных частиц, вкрапленных в массу неактивного пористого носителя (подложки), должны возникать сильные локальные перегревы при проведении экзотермических реакций. Если даже носитель не используется, роль плохо проводящей тепло окружающей массы может играть неактивная составляющая самого катализатора, ибо доля активных центров в нем весьма невелика, они фактически вкраплены в неактивный материал. Чтобы увеличить доступную для реагентов поверхность, катализаторы обычно измельчают, а это, естественно, затрудняет теплоотвод. Если же катализатор представляет собой массивный металл, возможность локального перегрева активных центров минимальна.

Температурная зависимость степени гидрирования пропилена на никелевом катализаторе с подложкой. Гистерезис в этой реакции, по сравнению с гидрированием CO, менее значителен, ниже и тепловой эффект: гидрирование пропилена протекает с выделением 124 кДж/моль, а монооксида углерода — 206 кДж/моль. Значит, чем больше теплота реакции, тем сильнее гистерезис.Петли гистерезиса, возникающие в реакциях, проводимых на чистых металлических катализаторах. Видно, что гистерезисный эффект очень невелик и в окислении монооксида углерода на платиновой фольге (цветная кривая), и в его метанировании на никелевой проволоке.

Теперь представим себе, что мы ввели в реактор с катализатором смесь компонентов, способных реагировать с выделением тепла, и начали нагревание. Через некоторое время они вступают во взаимодействие между собой, и скорость реакции увеличивается по мере роста температуры. Выделяющееся при этом тепло по указанным уже причинам не успевает рассеяться, в результате температура активного центра дополнительно повышается. Но мы не можем этого заметить, потому что измеряем лишь среднюю температуру в слое катализатора. Именно при этой измеренной температуре и фиксируется скорость реакции или степень превращения, хотя фактическая температура активного центра может быть намного выше. То же самое происходит в следующей температурной точке (при следующем замере степени превращения реагентов) и т.д. С ростом скорости реакции выделяется все больше тепла и все больше повышается температура активного центра, так что восходящая ветвь температурной зависимости круче и круче уходит вверх. Когда же мы начнем постепенно охлаждать реактор, степень превращения рано или поздно тоже будет снижаться. Но это снижение окажется меньше ожидаемого, потому что истинная температура активного центра превышает измеряемую. Откладывая на нисходящей кривой точку с определенной степенью превращения, мы “не замечаем”, что фактически она должна была бы находиться правее на температурной шкале. В итоге возникает петля гистерезиса “против часовой стрелки”.

С предложенным объяснением полностью согласуется и требование экзотермичности реакции, в которой наблюдается температурный гистерезис, и наличие промежуточных точек на кривой, отражающей температурную зависимость, и возрастающая крутизна восходящих ветвей, и практическая независимость вида петли гистерезиса от природы катализатора и типа реакции. Высказанные соображения приводят к выводу, что температурный гистерезис имеет не столько химическое, сколько физическое происхождение.

Как известно, наилучшим критерием правильности любой гипотезы служит ее предсказательная способность. Попробуем проверить нашу концепцию локальных перегревов активных центров катализатора. Если мы правы, гистерезисный эффект должен быть тем сильнее, чем больше теплота реакции. Будем судить о его величине по ширине петли гистерезиса, которую можно оценивать разными способами, но проще всего — по разности температур на восходящей и нисходящей ветвях в точках, отвечающих одной и той же степени превращения (скажем, 30%). Понятно, что чем больше тепла выделяется в каждом химическом акте, тем сильнее разогревается активный центр и тем выше температурный градиент. Расположим исследованные нами реакции с температурным гистерезисом в порядке уменьшения их теплот: окисление СО — 283 кДж/моль, метанирование СО — 206 кДж/моль, гидрирование пропилена — 124 кДж/моль. В первой из них гистерезисный эффект наиболее силен: даже после полного прекращения нагрева температура не понижается до комнатной, а окисление не останавливается, оно продолжается в так называемом режиме самоподдержания, за счет собственной теплоты реакции*. Во второй реакции эффект тоже весьма значителен, но в этом случае ширина петли гистерезиса вполне конечна, ибо она замкнута, тогда как при окислении СО петля по сути остается открытой. Ясно, что гистерезисный эффект в первой реакции сильнее, чем во второй. Наконец, в третьей реакции — гидрировании пропилена — гистерезис наименьший. Следовательно, как и предсказывает концепция локальных перегревов, по величинам теплот исследованных реакций и по ширине петли гистерезиса они располагаются в одной и той же последовательности.

* Возникает заманчивая возможность, однажды запустив реакцию (т.е. осуществив “зажигание”), далее поддерживать ее, не подводя внешнюю энергию. Это принципиально осуществимо, но, к сожалению, в довольно узком диапазоне соотношений реагентов — монооксида углерода и кислорода.

Если реакция эндотермическая, т.е. идет с поглощением тепла, или ее тепловой эффект близок к нулю, ожидать проявления в ней температурного гистерезиса, видимо, не следует. Мы проверили и это, выбрав в качестве эндотермической реакции дегидрирование изобутана, а реакции, идущей практически без теплового эффекта, — изомеризацию бутена-2 в бутен-1. Как и ожидалось, в обоих случаях гистерезис на кривых зависимости степени превращения исходных соединений от температуры не был обнаружен.

Проверим еще один прогноз. Мы уже довольно подробно сравнивали предполагаемое поведение металла, вкрапленного в неактивный носитель, и массивного металла без носителя и в результате пришли к заключению, что в последнем случае температурный гистерезис если и может возникнуть, то должен быть минимальным. Это предположение полностью подтвердилось в опыте: в реакциях окисления СО на платиновой фольге и его метанирования на никелевой проволоке петли гистерезиса были несравнимо Уже, чем в тех же реакциях на катализаторах с подложкой.

Величина гистерезисного эффекта должна зависеть и от содержания в катализаторе активного компонента. Согласно концепции локальных перегревов, с увеличением его концентрации, а значит, и концентрации активных центров, возрастает выделение тепловой энергии в экзотермической реакции. Следовательно, одновременно должен усиливаться и температурный гистерезисный эффект. Это и было выявлено нами в серии опытов по окислению монооксида углерода на медьсодержащих катализаторах с разным количеством оксида меди (8, 29 и 51%), нанесенных на подложку: чем больше было CuO в катализаторе, тем шире становились петли гистерезиса, которые к тому же смещались в область более низких температур.

Температурные зависимости степени окисления СО на катализаторах, содержащих 51 (штриховая кривая), 29 (цветная кривая) и 8% оксида меди. Как видно из графиков, гистерезисный эффект усиливается по мере увеличения концентрации CuO.

Итак, довольно много наблюдений свидетельствуют в пользу того, что температурный гистерезис “против часовой стрелки” в гетерогенном катализе обязан своим происхождением локальному перегреву активных центров катализатора в результате выделения избыточного количества тепла в экзотермической реакции. Чем обусловлен гистерезис “по часовой стрелке”, еще предстоит выяснить.

Излагая свои представления о причинах гистерезисных явлений, мы, конечно, опустили целый ряд экспериментальных подробностей, некоторые наблюдения и сопутствующие соображения. Мы пытались, в первую очередь, описать логику исследования, цепочку умозаключений, которые привели нас к развиваемой нами концепции. Наша работа далеко не закончена, она продолжается и сейчас, и в ней возможны, разумеется, еще многие повороты. Нам бы хотелось, чтобы изложенные здесь представления стали одним из кирпичиков того фундамента, на котором строится громадное и очень непростое здание науки о катализе.

Статья Б.С.Гудкова, А.Н.Субботина, В.И.Якерсона

Определение понятия

У слова «Гистерезис» греческие корни, оно переводится как запаздывающий или отстающий. Этот термин используется в разных сферах науки и техники. В общем смысле понятие гистерезис отличает различное поведение системы при противоположных воздействиях.

Это можно сказать и более простыми словами. Допустим есть какая-то система, на которую можно влиять в нескольких направлениях. Если при воздействии на неё в прямом направлении, после прекращения система не возвращается в исходное состояние, а устанавливается в промежуточном — тогда чтобы вернуть в исходное состояние нужно воздействовать уже в другом направлении с какой-то силой. В этом случае система обладает гистерезисом.

Иногда это явление используется в полезных целях, например, для создания элементов, которые срабатывают при определённых пороговых значениях воздействующих сил и для регуляторов. В других случаях гистерезис несёт пагубное влияние, рассмотрим это на практике.

Гистерезис в электротехнике

В электротехнике гистерезис — это важная характеристика для материалов, из которых изготавливаются сердечники электрических машин и аппаратов. Прежде чем приступать к объяснениям, давайте рассмотрим кривую намагничивания сердечника.

Изображение на графике подобного вида называют также петлей гистерезиса.

Важно! В данном случае речь идет о гистерезисе феромагнетиков, здесь это нелинейная зависимость внутренней магнитной индукции материала от величины внешней магнитной индукции, которая зависит от предыдущего состояния элемента.

При протекании тока через проводник вокруг последнего возникает магнитное и электрическое поле. Если смотать провод в катушку и пропустить через него ток, то получится электромагнит. Если поместить внутрь катушки сердечник, то её индуктивность увеличится, как и силы, возникающие вокруг неё.

Отчего зависит гистерезис? Соответственно сердечник изготавливается из металла, от его типа зависят его характеристики и кривая намагничивания.

Если использовать, например, каленную сталь, то гистерезис будет шире. При выборе так называемых магнитомягких материалов — график сузится. Что это значит и для чего это нужно?

Дело в том, что при работе такой катушки в цепи переменного тока ток протекает то в одном, то в другом направлении. В результате и магнитные силы, полюса постоянно переворачивается. В катушке без сердечника это происходит в принципе одновременно, но с сердечником дела обстоят иначе. Он постепенно намагничивается, его магнитная индукция возрастает и постепенно доходит до почти горизонтального участка графика, который называется участком насыщения.

После этого, если вы начнете изменять направление тока и магнитного поля, сердечник должен будет перемагнитится. Но если просто отключить ток и тем самым убрать источник магнитного поля, сердечник все равно останется намагниченным, хоть и не так сильно. На следующем графике это точка «А». Чтобы его размагнитить до исходного состояния нужно создать уже отрицательную напряженность магнитного поля. Это точка «Б». Соответственно ток в катушке должен протекать в обратном направлении.

Значение напряженности магнитного поля для полного размагничивания сердечника называется коэрцитивной силой и чем она меньше, тем лучше в данном случае.

Перемагничивание в обратном направлении будет проходить аналогично, но уже по нижней ветви петли. То есть при работе в цепи переменного тока часть энергии будет затрачиваться на перемагничивание сердечника. Это ведёт к тому что КПД электродвигателя и трансформатора снижается. Соответственно это приводит к его нагреву.

Важно! Чем меньше гистерезис и коэрцитивная сила, тем меньше потери на перемагничивание сердечника.

Кроме выше описанного гистерезис характерен и для работы реле и других электромагнитных коммутационных приборов. Например, ток отключения и включения. Когда реле выключено, чтобы оно сработало нужно приложить определённый ток. При этом ток его удержания во включенном состоянии может быть намного ниже тока включения. Оно отключится только тогда, когда ток опустится ниже тока удержания.

Гистерезис в электронике

В электронных устройствах гистерезис несёт в основном полезные функции. Допустим это используется в пороговых элементах, например, компараторах и триггерах Шмидта. Ниже вы видите график его состояний:

Это нужно в тех случаях, чтобы устройство сработало при достижении сигнала X, после чего сигнал может начать уменьшаться и устройство не отключилось до тех пор, пока сигнал не упадет до уровня Y. Такое решение используется для подавления дребезга контакта, помех и случайных всплесков, а также в различных регуляторах.

Например, термостат или регулятор температуры. Обычно его принцип действия заключается в том, чтобы отключить нагревательный (или охладительный) прибор в тот момент, когда температура в помещении или другом месте достигла заданного уровня.

Рассмотрим два варианта работы кратко и просто:

  1. Без гистерезиса. Включение и отключение при заданной температуре. При этом здесь есть нюансы. Если вы установили регулятор температуры на 22 градуса и обогреваете комнату до этого уровня, то как только в комнате будет 22 он выключится, а когда вновь опустится до 21 – включится. Это не всегда правильное решение, потому что ваш управляемый прибор будет слишком часто включаться и отключаться. К тому же в большинстве бытовых и многих производственных задачах нет нужды настолько четкой поддержки температуры.
  2. С гистерезисом. Чтобы сделать некий зазор в допустимом диапазоне регулируемых параметров применяют гистерезис. То есть, если вы установили температуру в 22 градуса, то, как только она будет достигнута, обогреватель отключится. Допустим, что гистерезис в регуляторе установлен на зазор в 3 градуса, то обогреватель вновь заработает только тогда, когда температура воздуха опустится до 19 градусов.

Иногда этот зазор регулируется на ваше усмотрение. В простых исполнениях используются биметаллические пластины.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео, в котором рассказывается, что такое гистерезис и как его можно использовать:

Мы рассмотрели явление и применение гистерезиса в электрике. Итог следующий: в электроприводе и трансформаторах он несет пагубный эффект, а в электронике и разнообразных регуляторах находит и полезное применение. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Простой компьютерный блог для души)

Приветствую. MSI Afterburner — фирменный софт для разгона видеокарт NVIDIA/AMD. Позволяет регулировать напряжение питания GPU/видеопамяти, частоту видеоядра, количество оборотов вентилятора. Присутствует мониторинг текущих показателей.

Разгон предусматривает наличие некоторого опыта. Неопытном пользователям не советую увлекаться разгоном. Разгон это всегда работа в условиях, не предусмотренными производителем.

Разбираемся

Температурный гистерезис в MSI Afterburner — разница между температурой А, при которой произошло изменение количества оборотов вентилятора, и Б, при которой должно произойти следующее изменение.

Простыми словами — например температура видеокарты (GPU) поднялась до 65 градусов. Вентилятор начал крутиться сильнее. Теперь вентилятор изменит температуру только в случае изменения ее более чем на 5 градусов. Именно последнее значение и является температурным гистерезисом, значение которого можно изменить.

Свойства MSI Afterburner, вкладка Кулер. Опция Период обновления скорости кулера (в мс) позволяет указать интервал в миллисекундах проверки температуры для изменения количества оборотов вентилятора. 1000 миллисекунд равно 1 секунде. Например выставить 5000 — означает один раз в 5 секунд проверять изменение температуры для корректировки работы вентилятора.

Учтите, высокая температура видеокарты/процессора уменьшает срок работы. Решение — продумать охлаждение, заменить кулеры, почистить радиаторы. Радикальный и лучший вариант — установить водяное охлаждение (плюс бесшумность).

Возможно это только тема оформления. С одной стороны эффектно. С другой — разгон видеокарты — серьезное дело, требует определенного опыта. Поэтому внешний вид можно было сделать попроще и посерьезнее (мое мнение). На вкладке Кулер внизу присутствует галочка — Форсировать обновление скорости кулера на каждом периоде. Точное значение галочки узнать не удалось, везде одно описание — для лучшей совместимости программного управления вентилятором с некоторыми проблемными драйверами.

Вывод

  1. Температурный гистерезис в MSI Afterburner — допустимое значение, при котором скорость кулера меняться не будет. Например 10 градусов: если температура изменится плюс/минус 10 градусов, тогда скорость вращения кулера останется прежней. Если уже на 11 градусов и более — будет изменение в соответствии с показателем температуры. Мое мнение — оптимальное значение — 2 градуса.
  2. Период обновления скорости — интервал проверки температуры видеокарты для изменения работы вентилятора. Советую также устанавливать значение 2, точнее — 2000 мс.

Вышеперечисленные значения позволят каждые 2 секунды проверять температуру и применять меры в виде усиления работы вентилятора, либо уменьшении.

Что такое гистерезис температуры котла

На чтение 9 мин Просмотров 781 Опубликовано

Что такое гистерезис в температурах и давлениях?

Гистере́зис (в переводе с греческого — отстающий) — свойство систем (физических, логических, биологических и т. д.), мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией.

Многие устройства по регулировке и контролю температуры систем отопления имеют настройку не только температуры, но и обязательную настройку гистерезиса, которая позволяет уменьшить количество переключения в единицу времени между двумя положениями: Вкл / Выкл. Гистерезис также позволяет повысить точность регулировки температуры уменьшением гистерезиса.

На сегодняшний день в основном существует только дуальный гистерезис, имеющий только два положения.

К примеру, мы рассмотрим два варианта:

1. Температурный гистерезис – для логики темростатов

2. Гистерезис давления – реле включения / отключения насосов

Как известно у них имеется только два варианта: Вкл / Выкл.

Данное понятие можно разделить на две составляющее:

1. Обозначить этим термином само явление, что существует гистерезис. Например, что данная система обладает гистерезисом.

2. Обозначить значение гистерезиса. Например, сказать, что гистерезис равен 2 градусам.

Исходя из этого

Гистерезисом называется или величина, при котором сигнал меняется на противоположный сигнал. Или сам эффект при котором, действие переключения на противоположный сигнал осуществляется с некоторой задержкой по величине влияния. (Например, при достижение нормы температуры и превышение этой нормы сигнал изменится не сразу, а по достижению той самой величины гистерезиса).

График температурного гистерезиса

Пример для термостата

Термостат настроен на 25 градусов с гистерезисом 2 градуса.

Предположим что температура помещения 20 градусов. Когда температура достигнет 27 градусов термостат переходит в положение отключения. После этого температура помещения будет падать. Когда температура достигнет 23 градусов, то термостат переходит в положение включения. Цикл замыкается.

Пример для реле давления

Реле настроено на два порога: Порог включения 1,2 Bar, порог отключения 3 Bar

Гистерезис при этом будет равен 0,9 Bar. (3-1,2)/2=0,9

Когда давление составляет 1 Bar, реле замыкает контакт. Когда давление достигает 3 Bar, реле размыкает контакт. Когда давление достигает 1,2 Bar, реле вновь замыкает контакт. Цикл повторяется.

Вот собственно так и нужно понимать логику гистерезиса.

Если бы давление включение и отключения имели одно значение, то гистерезиса бы не было. То есть если порог включения равен порогу отключения, то в такой системе отсутствует гистерезис.

А поскольку комнатные термостаты обладают разными порогами включения и отключения, то такая система обладает гистерезисом. Гистерезис в свою очередь позволяет реже производить переключение между двумя положениями: Вкл / Выкл. Но чем больше гистерезис, тем выше скачкообразное изменение температуры.

Существуют другие графики гистерезисов. Например, магнитный гистерезис

Подскажете, пожалуйста, что такое гистерезис температуры? Где используют данное понятие, приведите пример .

Перед тем как обратиться непосредственно к вопросу о том, что такое гистерезис температуры, отметим, что hysteresis в переводе с греческого языка означает отстающий, запаздывающий. Это свойство некоторых систем, например, физических, биологических, экономических, инженерных и других, которое состоит в том, что реакция на внешние воздействия зависит не только от текущего состояния, но и определено предысторией состояний системы. Наиболее часто с гистерезисом имеют дело в физике. Его рассматривают в таких формах как:

  • магнитный гистерезис;
  • гистерезис сегнетоэлектриков;
  • упругий гистерезис.

В инженерных технологиях явление гистерезиса рассматривается как свойство физических систем. Таких как, например, термостаты котлов отопления, хронотермостаты, регулирующие температуру теплых полов и др. Температурный гистерезис заложен в логику термостата. Приведем пример. Считаем, что система имеет гистерезис. Гистерезис температуры равен 2 градусам. Тогда гистерезисом может называться величина при которой сигнал изменяется на противоположный или сам эффект перехода на противоположный сигнал, при котором влияние перехода осуществляется с некоторой задержкой. (Так, в момент, когда заданная температура достигнута и превышена, сигнал сменится на противоположный не сразу, а по достижении величины гистерезиса). Допустим, что заданная температура термостата С, при этом гистерезис температуры С. Если температура в помещении С термостат включается. Когда температура в помещении достигнет С термостат перейдет в выключенное состояние. Температура в помещении станет уменьшаться, когда она достигнет значения С термостат включится.

Что означает понятие автоматизация твердотопливного котла. В основном это поддержание нужного значения мощности, которое нужно для получения постоянной температуры теплоносителя в котле. Мощность твердотопливного котла изменяется путем увеличения или уменьшения подачи воздуха в топку. При естественной тяге — это изменение положения заслонки в нижней двери котла. Выставив заслонку в одном положении вручную, мы будем иметь одинаковое поступление воздуха в топку. Однако при расгорании топлива, котел может наращивать температуру близко к критической. Как результат – быстрое перегорание одной закладки топлива, дискомфортная температура в доме и также есть опасность закипания.

Автоматизация на естественной тяге.

Практически все современные котлы можно оснастить регулятором тяги который при помощи металлической цепочки будет изменять положение заслонки, поддерживая заданную температуру теплоносителя. Для этого на котле должен быть специальный разъем с внутренней резьбой в наружной части рубашки. Для термостатического регулятора Regulus RT-3 размер составляет ¾.

Принцип работы термостатического регулятора Regulus RT-3.

При уменьшении температуры ниже заданного значения, срабатывает термостат, головка поворачивается, цепь на рычаге натягивается, поднимая заслонку. Когда температура повысилась до заданного значения, головка поворачивается в обратную сторону и заслонка опускается, тем самым ограничивая доступ воздуха в топку. Таким образом котел работает в заданном Вами диапазоне температур.

Регулятор Regulus RT-3 состоит из погружаемой гильзы (термостата), пластиковой головки на которую нанесены 2 шкалы: для вертикального и горизонтального положения регулятора, рычага и цепочки.

Чтобы установить регулятор тяги, выполните следующие действия:

  • сначала вкрутите регулятор в разъем котла, предварительно сделав обмотку, чтобы не было утечки воды;
  • выставьте нужную температуру на шкале пластиковой головки;
  • установите рычаг с цепочкой;
  • нагрейте котел до нужной Вам «нижней температуры»;
  • установите заслонку в положение не закрытое на 1-2 м, и натяните цепочку.

Автоматизировав котел посредством регулятора тяги, Вы получите более «плавную» работу котла. Расход топлива можно уменьшить до 15%. Еще следует отметить энергонезависимость и невысокую цену данного приспособления.

Автоматизация «на турбине»

Практически все модели дорогих и экономичных котлов уже автоматизированы, т.е. оснащены вентилятором и командо-контроллером. Модели бюджетные либо базовые (без дополнительных опций) продаются без автоматики. Можно эксплуатировать котел в «базовой» комплектации, а можно за дополнительные деньги автоматизировать. Нужно ли Вам это, читайте ниже.

Для полного сжигания топлива необходимо определенное количество кислорода. Если кислорода недостаточно, топливо не перегорает полностью, соответственно получаем перерасход, загрязнение колосников и газоходов. Топка котла рассчитана на объем топлива и объем воздуха необходимого для горения. Если топлива загрузили больше, влажность дров высокая, то воздуха для сгорания необходимо больше. Также чем больше воздуха, тем меньше конденсата в котле и дымоходе. Увеличивать топку не выход, поэтому использование вентилятора, как источника принудительной тяги позволяет значительно увеличивать количество поступаемого в топку воздуха.

Оснащая котел вентилятором, получаем следующие преимущества:

  • полное сгорание топлива;
  • возможность использования топлива повышенной влажности;
  • использование некачественного топлива;
  • уменьшение образования конденсата;
  • гибкая регулировка мощности.

Выгода в том, что используя вентилятор, мы увеличиваем КПД котла. Но поставив вентилятор, не означает, что котел автоматизирован. Ток на вентилятор пропускают через регулятор температуры (командо-контроллер, блок управления).

Управление работой вентилятора осуществляется через него.

Рассмотрим основные функции, которые выполняет регулятор температуры:

  • регулировка количества оборотов ( мощности) вентилятора;
  • снятие и отображение на экране текущей температуры теплоносителя;
  • включение и выключение вентилятора при заданных пользователем значений температуры;
  • включение и выключение насоса при заданных пользователем значений температуры.

У разных производителей функции регулятора температуры могут добавляться, например функция регулировки работы насоса контура ГВС, механизм подачи топлива и т. д.

Принцип действия.

Регулятор температуры – это электронный блок с проводами. Оснащен вилкой для подключения к сети переменного тока. Один из проводов имеет медный наконечник – это так называемая термопара- термостатический передатчик температуры. Наконечник должен быть всегда в соприкосновении с теплоносителем. Это нужно для передачи текущего значения температуры. Следующий провод подключается к насосу, а провод с разъемом к вентилятору. Электронный блок оборудован экраном и кнопками. С помощью кнопок выставляется требуемые значения температуры выключения вентилятора и температуры включения насоса, скорость оборотов вентилятора и другие параметры. Все данные отображаются на экране.

При достижении установленной температуры котла, регулятор температуры выключает вентилятор. При понижении температуры котла ниже установленной на значение гистерезиса котла, регулятор температуры снова включает вентилятор.

Гистерезис температуры котла – это значение, которое показывает разницу между установленной температурой котла и температурой котла, при охлаждении до которой регулятор температуры снова включит вентилятор.

При достижении температуры котла равной установленной Температуре включения насоса, регулятор температуры включает насос центрального отопления. При понижении температуры котла до температуры, ниже установленной Температуры включения насоса на значение Гистерезиса температуры включения насоса, регулятор температуры осуществляет выключение насоса центрального отопления.

Гистерезис температуры включения насоса – это значение, которое показывает разницу между установленной температурой включения насоса центрального отопления и температурой котла, при охлаждении до которой, регулятор температуры выключит насос центрального отопления.

Значение гистерезиса обычно задается заводскими настройками производителя и равно 3-5°С.

Таким образом, пока котел не затух, температура теплоносителя поддерживается в пределах заданного значения.

Использование вентилятора с регулятором температуры позволяет поддерживать постоянную температуру в доме и экономить до 35% топлива.

Единственный недостаток зависимость от электроэнергии.

Внимание! Приобретая автоматику обязательно проконсультируетесь с продавцом, предусмотрен ли монтаж на выбранную Вами модель котла.

Обязательна ли установка группы безопасности на котел?

Группа безопасности котла представляет собой манометр, для отображения давления в котле, клапан, который открывается и сбрасывает наружу теплоноситель при достижении заданного давления и клапан для удаления воздуха. Устанавливается на выходе из котла либо на сам котел. Как правило, многие производители размещают на верхней части котла разъем для группы безопасности.

При нагревании воды происходит серьезное увеличение ее объема и давления. Даже после полного перекрытия подачи кислорода в топку температура воды в отопительном контуре может расти еще достаточно долгое время. Это обусловлено большей теплоемкостью дерева по сравнению с газом. Так что при сильном перегреве, излишки воды в открытой системе просто выльются через отводящую трубку расширительного бачка. Если же применяется закрытая система, избыточное давление в трубах может привести к их разрыву.

Использование твердотопливных котлов в закрытых системах обязывает устанавливать группу безопасности.

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ГИСТЕРЕЗИС ПРИ ПЛАВЛЕНИИ И КРИСТАЛЛИЗАЦИИ НАНООБЪЕКТОВ Текст научной статьи по специальности «Физика»

Научный вестник НГТУ. — 2014. — № 1(54)

УДК 538.953

Температурный гистерезис при плавлении и кристаллизации нанообъектов*

Л.А. БОРЫНЯК1, А.П. ЧЕРНЫШЕВ2

1 Новосибирск, Новосибирский государственный технический университет

2 Новосибирск, Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН

Работа посвящена использованию метода среднего поля для прогнозирования физических свойств нанообъектов. Показано, что физические свойства объектов с характерным размером меньше 10 нм являются немонотонными функциями обратной величины характерного размера. Эта закономерность открывает дополнительные возможности для создания новых промышленных наноматериалов с уникальными физическими свойствами. Настоящая статья также посвящена теоретическому описанию физических свойств нанообъектов с характерными размерами близкими к критическому значению. При критическом характерном размере нанообъекта энтропия и энтальпия плавления равны нулю. Показано, что в нанодиапазоне характерных размеров классическая теория зарождения и роста частиц новой фазы не применима. Впервые теоретически доказано, что ширина температурного гистерезиса уменьшается при уменьшении характерного размера нанообъектов. В результате температурный гистерезис исчезает при характерных размерах нанообъектов в несколько нанометров. Установлено, что кристаллизация нанообъектов происходит при температуре, соответствующей абсолютно неустойчивому состоянию нанообъекта в жидкой фазе. Адекватность полученных результатов подтверждена сравнением с доступными литературными данными. Проведена оценка критического характерного размера и критической температуры. Рассмотрено влияние плавления поверхности нанообъекта на его физические свойства.

Ключевые слова: наночастицы, параметр порядка, явление перегрева, явление переохлаждения, плавление поверхности, критический характерный размер, фазовый переход, температура плавления, теория среднего поля Ландау, температурный гистерезис.

ВВЕДЕНИЕ

Одной из основных задач нанотехнологии является разработка методов управления свойствами функциональных нанообъектов, таких как элементы микроэлектроники, квантовые точки и нано-устройства различного назначения. Недавние исследования показали, что физические свойства нанообъектов с характерным размером меньше 10 нм не являются монотонными функциями обратной величины характерного размера нанообъектов [1]. Это дает дополнительные возможности для разработки новых материалов и технологий. В настоящей статье рассматриваются особенности плавления и кристаллизации нанообъектов с характерными размерами меньше 10 нм.

Физическими свойствами (например, температурой плавления, магнитными и оптическими свойствами, электроемкостью и т. д.) нанообъектов можно управлять, меняя их характерные размеры, а не химический состав [1-3]. Каждый год уменьшаются характерные размеры элементов микроэлектроники. В настоящее время интенсивно изучаются термодинамические свойства материалов с характерными размерами меньше 10 нм. В нано-диапазоне размеров наблюдается температурный гистерезис: температура плавления Тт нанообъектов не совпадает с их температурой отвердевания Тсг [4-6]. При приближении к температуре плавления сначала плавится тонкий поверхностный слой нанообъекта, затем при дальнейшем повышении

* Статья получена 22 января 2013 г.

Работа выполнена в соответствии с Федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (проект № 14.В37.21.0920, мероприятие 1.5).

Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, соглашение № 14.В37.21.0333 от 26 июля 2012 года.

температуры толщина жидкого поверхностного слоя растет [6]. Таким образом, новая фаза зарождается при температуре ниже точки плавления, что препятствует существованию нано-объекта в твердой фазе выше температуры плавления, т.е. препятствует перегреву нанообъек-та. Это приводит к тому, что практически невозможно наблюдать гомогенное зарождение жидкой фазы в нанокристаллах. Опыт показывает [7, 8], что и макроскопические тела трудно получить в перегретом состоянии, в то время как жидкости могут быть сравнительно легко переохлаждены на 0.2Tm ниже температуры плавления. В макроскопических телах сохранению твердого состояния при температурах выше температуры плавления также препятствует плавление поверхности, которое происходит при температуре ниже Tm, и зарождение новой фазы на дефектах кристаллической структуры, что облегчает последующее плавление всего объема твердого тела при Tm. В противоположность этому, кристаллизация обусловлена зарождением твердой фазы в объеме жидкости и для ее начала требуется переохлаждение [7, 8]. Различные теории плавления предсказывают, что металлы могут быть перегреты до температуры начала массивного гомогенного превращения T+ ~ 1.3 Tm. Такой перегрев в принципе возможен, если подавлено поверхностное плавление. В последнее время было исследовано плавление при высоких скоростях нагрева твердого тела. Полученные величины относительного перегрева 0+ = (T+ — Tm)/Tm для различных материалов были систематизированы в работе [9]. В результате было установлено, что твердые тела могут иметь 0+ < 0.33. В соответствии с классической теорией зарождения и роста частиц новой фазы (КТЗР) скорость образования частиц новой

фазы зависит от величины поверхностной энергии на границе твердое тело — расплав ys[ [10].

*

Критический радиус r удовлетворяет соотношению

* i

r «У81/AF . (1)

Здесь AF — свободная энергия образования критического зародыша. Функции AF и ysi зависят от характерного размера нанообъектов d [6,11].

Экспериментальные работы [11], расчеты [12], выполненные методом молекулярной динамики, и теоретические работы [1, 6] показали, что в области характерных размеров d < 10 нм энтальпия плавления AHm монотонно уменьшается с уменьшением d. Было установлено, что AHm принимает нулевое значение при некотором критическом значении d = dc [12, 13]. Используя результаты, полученные в работах [10, 14], можно принять, что ysi ж AHm and AF ж AHm. Непосредственно из этих пропорций и соотношения (1) следует, что критический радиус зародыша новой фазы или не зависит от d, или зависит от d очень слабо. Таким образом, если d < r , то новая фаза не может образоваться по механизму зарождение — рост, поскольку такой процесс энергетически невыгоден [15]. Более того, недавние экспериментальные работы показали, что поверхностная энергия наночастиц постоянна в широком диапазоне их характерных размеров, или даже больше, чем поверхностная энергия макроскопических тел, имеющих такой же химический состав и кристаллическую структуру [16, 17]. В последнем случае радиус критического зародыша растет с уменьшением характерного размера нано-объектов (см. формулу (1)). С другой стороны, было показано, что величина максимального перегрева, AT, уменьшается при уменьшении d [12, 18]. Эти результаты показывают, что КТЗР не может быть использована для описания фазового перехода первого рода в нанообъек-тах. В настоящей статье мы рассматриваем температурный гистерезис альтернативным методом.

1. ОПИСАНИЕ МОДЕЛИ

Для исследования использовался метод среднего поля [19]. В теории Ландау каждому виду симметрии, исчезающему или появляющемуся при фазовом превращении, соответствует свой параметр порядка. При плавлении и кристаллизации таких параметров порядка бесконечно много. В работах [20, 21] получена аппроксимация, позволяющая вместо бесконечного количества параметров порядка рассматривать один скалярный параметр порядка. Аппрокси-

мация состоит в следующем. Для описания положения атомов кристаллической решетки используется разложение локальной плотности атомов в ряд Фурье. Граница между твердым телом и расплавом предполагается имеющей конечную ширину. Коэффициенты разложения Фурье зависят от расстояния до жидкой фазы. В рассматриваемой аппроксимации было принято, что можно пренебречь изменением этих коэффициентов на расстояниях, сравнимых с межатомными расстояниями, а плотность атомов изменяется периодически с периодом, равным периоду кристаллической решетки. Однако и в этом случае детальное описание зависимости плотности атомов от координат возможно только при учете всех коэффициентов Фурье. Поэтому были приняты следующие упрощающие предположения. Во-первых, коэффициенты Фурье, соответствующие вектору обратной решетки с наименьшим модулем, определяют скорость образования новой фазы. Во-вторых, амплитуды этого ограниченного набора Фурье-компонент пропорциональны друг другу. Эти два упрощающих предположения и позволяют ввести единственный скалярный параметр порядка для описания фазового перехода твердое тело-жидкость. В работах [22, 23] было показано, что величина d влияет на тепловое движение атомов и молекул, составляющих нанообъекты.т = |2Ь2 . Здесь Ь — параметр кристаллической решетки, £ — определенная доля Ь, соответствующая ат. Поэтому определим параметр порядка г как

Ц = ат а

2 /а2 . (2)

Как следует из соотношения (2), в кристаллическом веществе при температуре плавления имеем п = 1. Разумеется, п > 1 при температуре меньше Тт. В рамках модели Я.И. Френкеля [7] каждый атом или молекула жидкости участвует в двух видах движения. Поколебавшись около одного и того же положения равновесия в течение некоторого времени т, времени «оседлой жизни», рассматриваемый атом может перескочить в новое положение равновесия, расположенное по соседству на расстоянии того же порядка величины, что и расстояния между соседними атомами. Если характерное время воздействия на жидкость велико по сравнению с т, то жидкость проявляет свойство текучести, т. е. ведет себя как жидкость в обычном смысле, если же время воздействия сравнимо или меньше т, то жидкость ведет себя как твердое тело. в уравнение (2), получается эффективное значение параметра порядка п<# [13]. Использование эффективного параметра порядка позволяет вместо отдельного нанообъекта рассматривать макроскопическое твердое тело с параметром порядка п = п<# Для макроскопического тела плотность энергии Гиббса можно представить в виде ряда [24]:

g (Р, Т, п) = go (Р, Т) + — п2 — -п3 + С п4. (3)

Здесь g и g0 — плотность энергии Гиббса упорядоченной и неупорядоченной фазы соответственно. При выполнении дополнительного условия В = 0 имеет место переход второго рода. Как было показано в работе [1], у всех нанообъектов существует критический характерный

размер dc, при котором В = 0. Причем при характерных размерах меньше и больше dc нанообъ-ект имеет переход первого рода — плавление.

Равновесное значение параметра порядка определяется из условия минимума энергии

Гиббса при наличии термодинамического равновесия: дG/дц = 0 и д2^ц2 > 0.

в Г-1. (6)

2C ) C

Здесь п2 и Пз дают максимальное и минимальное значения G соответственно. Оба корня принимают действительные значения, если дискриминант в выражениях (5) и (6) неотрицательный. С другой стороны, непосредственно из уравнения (2) следует, что ц >0. Поэтому 0 < А < В2/(4С). При температуре плавления твердая и жидкая фаза вещества находятся в

термодинамическом равновесии, т. е. g(Tm, р, пО = g(Tm, р, п3). Из этого уравнения и условия минимума плотности энергии Гиббса можно получить значение параметра порядка твердого вещества при температуре плавления: п3 = 2В/(3С). Отсюда следует, что А(Тт) = 2В2/(9С). Симметричная фаза стабильна при температуре выше Тт:

А > 2В2/(9С) . (7)

Несимметричная фаза стабильна в области температур ниже Тт:

А < 2В2/(9С) . (8)

Обычно зависимость феноменологического коэффициента А от температуры описывается выражением А(Т) = а(Т — Тс) [24], где а — не зависящая от температуры константа. Тогда из неравенств (7) и (8) следует, что несимметричная фаза стабильна, если ее температура удовлетворяет неравенству Т < Тс + 2В21(9аС). Отсюда температура плавления равна

2 в2

Тт = Тс +-. (9)

9аС

Как уже было отмечено выше, коэффициент В равен нулю при d = dc. Введем новую переменную х, равную отношению количества поверхностных атомов к количеству внутренних атомов нанообъекта. В работе [25] было рассмотрено поведение В(х) в окрестности точки X = Хс, здесь хс = X (dc). Соответствующий ряд Тейлора имеет вид:

1 2

В (х) = Вс + В(х-хс) + — В»(х-1с) +. — ц. Поскольку параметр порядка (2) всегда положительный, то такое преобразование запрещено и выполняется неравенство В > 0. В разложении (10) второй член меняет знак В в критической

точке Хс. В добавление к этому, справедливо соотношение Вс = В (%с) = 0. Следовательно, эти члены разложения тождественно равны нулю: В (х) = 0.5В» (%-%с )2 + о ((%-%с )2). Из последнего соотношения и уравнения (9) следует, что

Тт = Тс + 2В2 (Х-Хс ) , (11)

9аС

здесь введено обозначение В0 = В»/2 . В соответствии с уравнением (11), температурный гистерезис исчезает при х = Хс.

2. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Чтобы определить максимальную температуру перегрева, рассмотрим уравнение (6). Если А > А + = В2/(4С), где А + = а(Т+ — Тс), тогда дискриминант в уравнении (6) меньше нуля. Это значит, что параметр порядка равен нулю. Таким образом, получаем

В 2

Т+= Тс +-. (12)

4аС

Минимальная температура, до которой можно охладить жидкость, определяется соотношением А = А_ = 0. Здесь Т_ = Тс. При температуре ниже Т_ жидкое состояние становится абсолютно неустойчивым. Если твердое тело имеет температуру большую, чем Т+, происходит его гомогенное плавление (твердое состояние вещества абсолютно неустойчиво). В температурном диапазоне от Тт до Т+, происходит гетерогенное плавление твердого тела. Здесь плавление происходит путем зарождения и роста частиц новой фазы. В нано-диапазоне характерных размеров температура кристаллизации нанообъектов может быть существенно ниже их температуры плавления. Если температура жидкого нанообъекта меньше Т-, происходит массивное гомогенное зарождение твердой фазы в объеме нанообъекта. Плавление нанообъектов происходит при температуре плавления, поскольку при более низкой температуре происходит плавление поверхностного слоя нанообъекта. Расплавленный поверхностный слой выступает в роли области зарождения и роста жидкой фазы в области температур Тт < Т < Т+. При умеренных скоростях нагрева не происходит перегрева твердых наночастиц со свободной поверхностью, поскольку расплавленный жидкий слой облегчает зарождение жидкой фазы. Наблюдаемый гистерезис между кристаллизацией и плавлением нанообъектов обусловлен тем, что размер критического зародыша новой фазы, как было показано выше, превосходит характерный размер самого нанообъекта. Это приводит к невозможности образования зародышей твердой фазы в интервале температур Т_ < Т < Тт. максимальная возможная ширина гистерезиса, щ, определяется соотношением

В2

щ = Т+- Т- =-. = TmjT . Поэтому температуры T+ и T- соответствуют значениям параметра порядка = 0.75 и = 1.5. Теперь для ширины температурного гистерезиса получаем оценку: w < 0.66Tm и Wf < 0.33Tm. Разумеется, во всех формулах принято, что Tm = Tm(d). Критический размер наночастиц dc можно оценить из доступных опубликованных экспериментальных данных. Например, в координатах «температура — характерный размер наночастиц» кривая плавления наночастиц меди касается соответствующей кривой отвердевания при dc ~ 4 нм [18]. Энтропия плавления наночастиц олова равна нулю при dc ~ 3.2 нм [11]. Расчеты методом молекулярной динамики дают T- = 0.7 Tm и 0.75 Tm для Ni и Cu, соответственно [12, 26]. Эти значения T- близки к теоретической оценке T- ~ 0.67 Tm, полученной в рамках нашей модели. Таким образом, наблюдаемая в экспериментах большая степень переохлаждения нанообъектов, подтверждает вывод развитой в настоящей статье модели о том, что отвердевание жидких наночастиц происходит в области температур, в которой жидкое состояние абсолютно неустойчиво.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, классическая теория зарождения и роста частиц новой фазы не применима для описания плавления и кристаллизации нанообъектов, поскольку критический размер зародыша новой фазы превосходит характерный размер нанообъектов. Развитая в настоящей работе теоретическая модель адекватно описывает температурный гистерезис, имеющий место при плавлении и кристаллизации нанообъектов. Показано, что при уменьшении характерного размера нанообъекта ширина температурного гистерезиса уменьшается. Существует характерный размер нанообъекта dc, при котором температурный гистерезис отсутствует. Типичное значение dc составляет примерно 4 нм. Кристаллизация жидких нанообъектов происходит при охлаждении до температуры, при которой переохлажденный жидкий нанообъект становится абсолютно термодинамически неустойчивым.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] Chernyshev A.P. The thermodynamic properties of nanoparticles with the characteristic sizes less than 10 nm /A.P. Chernyshev // Phys. Lett. A. — 2010. — Vol. 374. — P. 4622-4624.

[2] Grassian V.H. When Size Really Matters: Size-dependent properties and surface chemistry of metal and metal oxide nanoparticles in gas and liquid phase environments / V.H. Grassian // J. Phys. Chem. C. — 2008. — Vol. 112. — P. 18308313.

[3] Yoffe A.D. Low-dimensional systems: quantum size effects and electronic properties of semiconductor microcrys-tallites (zero-dimensional systems) and some quasi-two-dimensional systems / A.D. Yoffe // Adv. Phys. — 2002. — Vol. 51. -P. 799-890.

[4] Kofman R. Surface melting enhanced by curvature effects / R. Kofman, P. Cheyssac, A. Aouaj, Y. Lereah, G. Deutscher, T. Ben-David, J. M. Penisson, A. Bourret // Surf. Sci. 1994. — Vol. 303. — P. 23-246.

[5] Van der Veen J.F. Melting and freezing at surfaces / J.F. van der Veen // Surf. Sci. 1999. — Vol. 433-435. -P. 1-11.

[6] Mei Q.S. Melting and superheating of crystalline solids: from bulk to nanocrystals / Q.S. Mei, K. Lu // Progr. Mater. Sci. — 2007. — Vol. 52. — P. 1175-1262.

[7] Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей / Я.И. Френкель. — Л.: Наука, 1975. — 592 с.

[8] Dash J.G. History of the search for continuous melting / J.G. Dash // Rev. Mod. Phys. — 1999. — Vol. 71. — P. 17371743.

[9] Luo S.-N. Maximum superheating and undercooling: systematics, molecular dynamics simulations, and dynamic experiments / S.-N. Luo, T.J. Ahrens, T. Qagin, A. Strachan, W.A. Goddard III, D.C. Swift // Phys. Rev. B. — 2003. — Vol. 68. -P. 134206.

[10] Jiang Q. Nucleation temperature of elements / Q. Jiang, X.H. Zhou, M. Zhao // J. Chem. Phys. — 2002. — Vol. 117. -P. 10269-10273.

[11] Lai S.L. Size-dependent melting properties of small tin particles: Nanocalorimetric measurements / S.L. Lai, J.Y. Guo, V. Petrova, G. Ramanath, L.H. Allen // Phys. Rev. Lett. — 1996. — Vol. 77. — P. 99-102.

[12] Гафнер С.Л. Моделирование процессов структурообразования нанокластеров меди в рамках потенциала сильной связи / С.Л. Гафнер, Л.В. Редель, Ю.Я. Гафнер // ЖЭТФ. — 2008. — Т. 135. — С. 899-916.

178

M.A. EOPblHXK, A.n. HEPHbimEB

[13] Chernyshev A.P. Melting of surface layers of nanoparticles: Landau model / A.P. Chernyshev // Mater. Chem. Phys. — 2008. — Vol. 112. — P. 226-229.

[14] Jiang Q. Free energy of crystal-liquid interface / Q. Jiang, H.X. Shi, M. Zhao // Acta Mater. — 1999. — Vol. 47. -P. 2109-2112.

[15] Cooper S.J. A simple classical model for predicting onset crystallization temperatures on curved substrates and its implications for phase transitions in confined volumes / S.J. Cooper, C.E. Nicholson, J. Liu // J. Chem. Phys. — 2008. -Vol. 129. — P. 124715.

[16] Nanda K.K. Higher surface energy of free nanoparticles / K.K. Nanda, A. Maisels, F.E. Kruis, H. Fissan, S. Stap-pert // Phys. Rev. Lett. — 2003. — Vol. 91. — P. 106102.

[17] Nanda K.K. Bulk cohesive energy and surface tension from the size-dependent evaporation study of nanoparticles / K.K. Nanda // Appl. Phys. Lett. — 2005. — Vol. 87. — P. 021909.

[18] Kofman R. Melting of clusters approaching 0D / R. Kofman, P. Cheyssac, Y. Lereah, A. Stella // Eur. Phys. J. D. -1999. — Vol. 9. — P. 441-444.

[19] Boettinger W.J. Phase-field simulation of solidification / W.J. Boettinger, J.A.Warren, C. Beckermann, A. Karma // Annu. Rev. Mater. Res. — 2002. — Vol. 32. — P. 163-194.

[20] Harrowell P.R. On the interaction between order and a moving interface: dynamical disordering and anisotropic growth rates / P.R. Harrowell, D.W. Oxtoby // J. Chem. Phys. — 1987. — Vol. 86. — P. 2932-2942.

[21] Khachaturyan AG. Long-range order parameter in field model of solidification / AG. Khachaturyan // Phil. Mag. A. — 1996. — Vol. 74. — P. 3-14.

[22] Hoshino K. A simple model for the melting of fine particles / K. Hoshino, S. Shimamura // Phil. Mag. A. — 1979. -Vol. 40. — P. 137-141.

[23] Shi F.G. Size dependent thermal vibrations and melting in nanocrystals / F.G. Shi // J. Mater. Res. — 1994. -Vol. 9. — P. 1307-1313.

[24] Luo S.-N. On asymmetry between superheating and supercooling in solid-liquid transitions: Landau models / S.-N. Luo, D.C. Swift // J. Chem. Phys. — 2004. — Vol. 121. — P. 7387-7389.

[25] Chernyshev A.P. The dependence of surface tension of solid nanoscale films on their thickness / A.P. Chernyshev // Physica B. — 2011. — Vol. 406. — P. 4124-4128.

[26] Qi Y. Melting and crystallization in Ni nanoclusters: The mesoscale regime / Y. Qi, T. Qagin, W.L. Johnson, W.A. Goddard III // J. Chem. Phys. — 2001. — Vol. 115. — P. 385-394.

REFERENCES

[1] Chernyshev A.P. The thermodynamic properties of nanoparticles with the characteristic sizes less than 10 nm. Phys. Lett. A, 2010, vol. 374, pp. 4622- 4624.

[2] Grassian V.H. When Size Really Matters: Size-dependent properties and surface chemistry of metal and metal oxide nanoparticles in gas and liquid phase environments. J. Phys. Chem. C, 2008, vol. 112, pp. 1830-18313.

[3] Yoffe A.D. Low-dimensional systems: quantum size effects and electronic properties of semiconductor microcrys-tallites (zero-dimensional systems) and some quasi-two-dimensional systems. Adv. Phys., 2002, vol. 51, pp. 799-890.

[4] Kofman R., Cheyssac P., Aouaj A., Lereah Y., Deutscher G., Ben-David T., Penisson J.M., Bourret A. Surface melting enhanced by curvature effects. Surf. Sci., 1994, vol. 303, pp. 231-246.

[5] Van der Veen J.F. Melting and freezing at surfaces. Surf. Sci. 1999, vol. 433-435, pp. 1-11.

[6] Mei Q.S., Lu K. Melting and superheating of crystalline solids: from bulk to nanocrystals. Progr. Mater. Sci., 2007, vol. 52, pp. 1175-1262.

[7] Frenkel’ Ja.I. Kineticheskaja teorija zhidkostej. L.: Nauka, 1975, 592 p.

[8] Dash J.G. History of the search for continuous melting . Rev. Mod. Phys., 1999, vol. 71, pp. 1737-1743.

[9] Luo S.-N., Ahrens T.J., Qagin T., Strachan A., Goddard III W.A., Swift D.C. Maximum superheating and undercooling: systematics, molecular dynamics simulations, and dynamic experiments. Phys. Rev. B., 2003, vol. 68, pp. 134206.

[10] Jiang Q., Zhou X.H., Zhao M. Nucleation temperature of elements. J. Chem. Phys., 2002, vol. 117, pp. 1026910273.

[11] Lai S.L., Guo J.Y., Petrova V., Ramanath G., Allen L.H. Size-dependent melting properties of small tin particles: Nanocalorimetric measurements. Phys. Rev. Lett., 1996, vol. 77, pp. 99-102.

[12] Gafner S.L., Redel’ L.V., Gafner Ju.Ja. Modelirovanie protsessov strukturoobrazovaniia nanoklasterov medi v ramkakh potentsiala sil’noi sviazi. ZhETF, 2008, vol. 135, pp. 899 -916.

[13] Chernyshev A.P. Melting of surface layers of nanoparticles: Landau model. Mater. Chem. Phys., 2008, vol. 112, pp. 226-229.

[14] Jiang Q., Shi H.X., Zhao M. Free energy of crystal-liquid interface. Acta Mater., 1999, vol. 47, pp. 2109-2112.

[15] Cooper S.J., Nicholson C.E., Liu J. A simple classical model for predicting onset crystallization temperatures on curved substrates and its implications for phase transitions in confined volumes. J. Chem. Phys., 2008, vol. 129, pp. 124715.

[16] Nanda K.K., Maisels A., Kruis F.E., Fissan H., Stappert S. Higher surface energy of free nanoparticles. Phys. Rev. Lett, 2003, vol. 91, pp. 106102.

[17] Nanda K.K. Bulk cohesive energy and surface tension from the size-dependent evaporation study of nanoparticles. Appl. Phys. Lett., 2005, vol. 87, pp. 021909.

[18] Kofman R., Cheyssac P., Lereah Y., Stella A. Melting of clusters approaching 0D. Eur. Phys. J. D, 1999, vol. 9, pp. 441-444.

[19] Boettinger W.J., Warren J.A., Beckermann C., Karma A. Phase-field simulation of solidification. Annu. Rev. Mater. Res., 2002, vol. 32, pp. 163-194.

[20] Harrowell P.R., Oxtoby D.W. On the interaction between order and a moving interface: dynamical disordering and anisotropic growth rates. J. Chem. Phys., 1987, vol. 86, pp. 2932 -2942.

[21] Khachaturyan AG. Long-range order parameter in field model of solidification. Phil. Mag. A, 1996, vol. 74, pp. 3-14.

[22] Hoshino K., Shimamura S. A simple model for the melting of fine particles. Phil. Mag. A, 1979, vol. 40, pp. 137141.

[23] Shi F.G. Size dependent thermal vibrations and melting in nanocrystals. J. Mater. Res., 1994, vol. 9, pp. 13071313.

[24] Luo S.-N., Swift D.C. On asymmetry between superheating and supercooling in solid-liquid transitions: Landau models. J. Chem. Phys., 2004, vol. 121, pp. 7387-7389.

[25] Chernyshev A.P. The dependence of surface tension of solid nanoscale films on their thickness. Physica B, 2011, vol. 406, pp. 4124-4128.

[26] Qi Y., Çagin T., Johnson W.L., Goddard III W.A. Melting and crystallization in Ni nanoclusters: The mesoscale regime. J. Chem. Phys., 2001, vol. 115, pp. 385-394.

Борыняк Леонид Александрович, доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой общей физики Новосибирского государственного технического университета. Основное направление научных исследований — оптические методы измерения. Имеет более 160 публикации, в том числе одну монографию. E-mail: [email protected]

Чернышев Альфред Петрович, кандидат технических наук, доцент кафедры общей физики Новосибирского государственного технического университета, старший научный сотрудник ИХТТиМ СО РАН. Основное направление научных исследований — термоактивируемые процессы в нанообъектах. Имеет 88 публикаций. E-mail: alfred. [email protected] com.

L.A. Borynyak, A.P. Chernyshev

A temperature hysteresis at melting and crystallization of nanoobjects

The investigation is devoted to the application of the mean-field method to forecast the physical properties of nanoobjects. The present investigation shows that physical properties of objects with sizes less than 10 nm are not monotonic functions of the reciprocals of their characteristic dimensions. This gives one further possibility to create nanomaterials with new physical properties for industry. This article is also devoted to theoretical description of the physical properties of nanoscale objects having their characteristic size near the critical one, at which their melting entropy and enthalpy are equal to zero. It is shown that in the nanoscale region the classic growth and nucleation theory is failed. For the first time, it is shown theoretically that in the nanoscale the width of the temperature hysteresis decreases with decrease in the characteristic size of nanoobjects. It becomes equal to zero for nanoobjects with the characteristic size in a few nanometers. It was revealed that the nanoobjects crystallization occurs at temperature which corresponds to the absolute instability of the nanoobjects liquid state. An adequacy of the results obtained in the present article is confirmed by comparison with the experimental data available in the literature. The critical size and the critical temperature are estimated from the available experimental data. The effect of the surface melting on the physical properties of nanoobjects is discussed.

Key words: nanoparticles, order parameter, superheating, undercooling, surface melting, critical characteristic size, phase transition, melting temperature, Landau mean-field theory, temperature hysteresis.

Гистерезис температуры превращения в нитиноловых сплавах

При нагревании или охлаждении сплавы NiTi не полностью претерпевают фазовое превращение при одной конкретной температуре. Вместо этого превращение начинается при одной температуре (известной как начальная температура) и завершается при другой температуре (известной как конечная температура). Кроме того, существует разница в температурах превращения при нагреве из мартенсита в аустенит и при охлаждении из аустенита в мартенсит, что приводит к задержке или «отставанию» превращения.Эта разница, известная как гистерезис температуры превращения, обычно определяется как разница между температурами, при которых материал на 50 % превращается в аустенит при нагревании и на 50 % превращается в мартенсит при охлаждении. Это значение может быть аппроксимировано разницей между Ap и Mp на кривой ДСК. Типичные значения для бинарных сплавов NiTi составляют примерно от 25 до 50°C.

В дополнение к гистерезису может иметь значение общий диапазон преобразования. Если проектируемое устройство требует полного превращения как при нагреве, так и при охлаждении, то необходимо учитывать разницу между Af и Mf (конечные температуры превращений в аустенит и мартенсит соответственно).Типичные значения общего интервала температур превращения составляют от 40 до 70°С.

Как гистерезис, так и общий диапазон температур превращения немного различаются для разных сплавов NiTi. Кроме того, легирование может сильно повлиять на гистерезис превращения. Было показано, что добавки меди уменьшают гистерезис примерно до 10–15°C, а добавки ниобия (Columbium) могут увеличить гистерезис до более чем 100°C. Холодная обработка и термическая обработка оказывают менее резкое, но все же измеримое влияние на гистерезис превращения.В таблице ниже показаны различия в гистерезисе и общем диапазоне температур для некоторых различных бинарных сплавов.

Пример Значения температуры превращения нитинола

Ex номера

М ж М р М с А с А р А f Гистерезис (А р р ) Общая темп.пролет (A f -M f )  
 1  -53 -40  -33  -24  -14  -5  26  48
 2  -45 -30  -24  -15  -3  +7  27  53 
3  -3 +3  +6 +23 +30  +35  27  38 
 4  24 31  36  54  66  71  35  45 
 5  59 68  79  100  114  121  46  62 


Эти номера должны помочь при разработке устройства, использующего эффект памяти формы.Например, если бы кто-то разрабатывал устройство для активации при температуре кипящей воды (100°С), которое также должно полностью ретранслироваться в мартенсит при комнатной температуре (20-25°С), существует узкий набор бинарных сплавы, соответствующие критериям. Из вышеприведенной таблицы можно сделать вывод, что для удовлетворения обоим критериям следует рассматривать сплавы с As примерно от 60 до 80°C. Точно так же сплав, предназначенный для полной трансформации под действием температуры тела при нагревании (Af < 37°С), потребует охлаждения примерно до -10°С.C для полного повторного превращения в мартенсит.

Гистерезисный термостат и что вам следует знать | Блог HVAC

Эта запись была опубликована 23 августа 2016 г. администратором.

Гистерезисный термостат

Люди зацикливаются на сложных терминах, таких как «гистерезис», и чаще всего эти термины можно упростить с помощью простого объяснения, понятного любому. Точно так же гистерезис считается инженерной терминологией, которая используется для объяснения простого «запаздывания».Именно так реакция отстает от шага или действия. Давайте подробнее рассмотрим этот простой пример ниже.

Пример

Если вы сожмете кусок пенопласта, а затем отпустите его, вы услышите хлопающий звук, как если бы он вернулся в свою первоначальную форму. Однако делает это не сразу. Он возвращается в свое нормальное состояние в замедленном темпе. Это действие запаздывает до тех пор, пока вы не отпустите руки. Аналогично действуют и другие формы гистерезиса.

Термостат

Обычно гистерезис используется при использовании магнитных и электронных систем.Термостаты являются прекрасным примером. Не используя технических приложений и определений гистерезиса, давайте посмотрим, как он применяется к термостатам. Аналогичное движение совершает и гистерезисный термостат; он отстает от окружающей среды с основной целью экономии энергии, а также предотвращения износа печи или кондиционера, поскольку они часто включаются и выключаются.

Плохая изоляция

Если вы живете в доме с плохой теплоизоляцией, а температура снаружи составляет палящие 104 градуса, вас больше всего беспокоит, сколько времени потребуется, чтобы тепло проникло в ваш дом, пока работает кондиционер.Верьте или нет, это не займет много времени. С хорошей системой вентиляции и кондиционирования ваш дом будет охлаждаться примерно до 72 градусов, что вполне комфортно. Когда изоляция недостаточна, примерно через одну минуту температура повысится до 73 градусов, и ваш кондиционер снова включится. Этот цикл продолжает часто повторяться, так как ваш кондиционер перерабатывает из-за плохой изоляции. Поэтому сложно поддерживать комфортную температуру в доме.

Энергосбережение

Вы не могли бы классифицировать этот термостат как термостат с гистерезисом из-за отсутствия гистерезиса в программировании.По этой причине он будет постоянно включаться и выключаться. С помощью гистерезисного термостата вы можете установить температуру 72 градуса и поддерживать ее. Почему? Температура поднимется до 74 градусов, а затем опустится до 71 градуса, что позволит системе HVAC расслабиться. Это снижает износ, а также способствует повышению энергоэффективности.

Заключение

Важно, чтобы ваша система ОВКВ работала эффективно, поэтому вы можете рассмотреть возможность использования гистерезисного термостата.Это определенно будет работать в ваших интересах. Поговорите с подрядчиком HVAC, чтобы обсудить ваши насущные потребности.

Изображение предоставлено : https://www.flickr.com/photos/rvthereyet/9098037736/

Интерпретация гистерезиса диэля между дыханием почвы и температурой

Интерпретация гистерезиса диэля между дыханием почвы и температурой | Поиск по дереву Перейти к основному содержанию

.gov означает, что это официально.
Веб-сайты федерального правительства часто заканчиваются на .gov или .mil. Прежде чем делиться конфиденциальной информацией, убедитесь, что вы находитесь на сайте федерального правительства.

Сайт защищен.
https:// гарантирует, что вы подключаетесь к официальному веб-сайту и что любая предоставленная вами информация шифруется и передается безопасно.

Автор(ы):

С.Филипс

Н. Никерсон

D. Риск

Би Джей Бонд

Тип публикации:

Научный журнал (JRNL)

Первичная(ые) станция(и):

Тихоокеанская северо-западная исследовательская станция

Источник:

Биология глобальных изменений.17: 515-527.

Описание

Все более широкое использование автоматических камер дыхания почвы в последние годы продемонстрировало сложные взаимосвязи между дыханием почвы и температурой, которые не проявляются при менее частых измерениях. Поверхностный поток почвы часто отстает от температуры почвы на несколько часов, что приводит к полуэллиптическим петлям гистерезиса, когда поверхностный поток изображается как функция температуры почвы.Были предложены как биологические, так и физические объяснения моделей гистерезиса, и в настоящее время нет единого мнения о их причинах или о том, как следует анализировать такие данные для интерпретации чувствительности дыхания к температуре. Мы использовали одномерную модель переноса CO2 и тепла в почве, основанную на основных физических принципах, чтобы продемонстрировать теоретическую основу для задержки между поверхностным потоком и температурой почвы. Используя численное моделирование, мы продемонстрировали, что отставание фазы диэля между поверхностным потоком и температурой почвы может быть результатом только процессов переноса тепла и CO2.В то время как другие факторы, кроме температуры, которые изменяются в зависимости от дизеля, такие как подача углеродного субстрата и концентрация CO2 в атмосфере, могут дополнительно изменять время запаздывания и характер гистерезиса в разной степени, одних только физических процессов переноса достаточно для создания гистерезиса. Следовательно, наличие гистерезиса не обязательно указывает на то, что на дыхание почвы влияет поступление углерода в процессе фотосинтеза. Мы также продемонстрировали, как задержки могут вызвать ошибки в значениях Q10, рассчитанных на основе регрессий поверхностного потока и температуры почвы, измеренных на одной глубине.Кроме того, синхронизация поверхностного потока и температуры почвы для учета задержек, связанных с транспортом, обычно не улучшает оценку Q10. Для расчета чувствительности дыхания почвы к температуре мы предлагаем использовать подходы, учитывающие существующие в почве градиенты температуры и продукции. Мы пришли к выводу, что рассмотрение процессов переноса тепла и СО2 является необходимым условием для правильной интерпретации моделей дыхания почвы.

Цитата

Филлипс, К.; Никерсон, Н.; Риск, Д.; Бонд, Б. Дж. 2011. Интерпретация гистерезиса диэля между дыханием почвы и температурой. Биология глобальных изменений. 17: 515-527.

Процитировано

Примечания к публикации

  • Мы рекомендуем вам также распечатать эту страницу и прикрепить ее к распечатке статьи, чтобы сохранить полную информацию о цитировании.
  • Эта статья была написана и подготовлена ​​У.S. Государственные служащие в служебное время и, следовательно, находятся в открытом доступе.

https://www.fs.usda.gov/treesearch/pubs/47530

GSE Ступенчатый трансформатор 8А — температура/гистерезис для 1 вентилятора

Контроллер ступенчатого трансформатора имеет особую характеристику, заключающуюся в том, что вентиляторы не издают шума «гудения» при нижнем вращении.Ступенчатый трансформатор регулирует скорость вращения вентилятора от 6 ступеней вверх/вниз в зависимости от температуры. Температура как гистерезис (чувствительность) может быть установлена ​​двумя ручками.

Контроллер поставляется в готовом виде и готов к использованию. Этот надежный контроллер вентилятора поставляется в комплекте с герметичной водонепроницаемой крышкой, заглушками с откидными крышками и датчиком низкого напряжения, что делает его идеальным для помещений с повышенной влажностью. Датчик поставляется с кабелем длиной 4 метра и может быть удлинен до 50 метров.

Размеры и технические данные:

Корпус: wxhxd = 200x250x180mm

Контроллер: wxhxd = 265x300x205mm

Предназначен для: 8a / 1800w

вольт: 230 В / 50 Гц

Цифровой датчик 5V измеряет температуры от -55 ° C до + 125°С (от –67°F до +257°F)

0.5°C Точность от -10°C до +85°C

Класс защиты: IP54

Диапазон настроек:

Температура: 20C° — 30C°

Температурный гистерезис: 2-8C°

Будьте первым, кто опубликует статью к этому пункту!

Только зарегистрированные пользователи могут публиковать статьи.Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Будьте первым, кто опубликует статью к этому пункту!

Что такое температурный гистерезис MSI Afterburner? – СидмартинБио

Что такое температурный гистерезис MSI Afterburner?

В Afterburner достаточно просто сместить точки на графике, чтобы задать скорость вращения вентилятора (в процентах) при определенных температурах графического процессора.Температурный гистерезис позволяет скорости вращения вентилятора «плавать» по мере охлаждения графического процессора.

Что означает температурный гистерезис?

Гистерезис относится к сценарию, в котором изменения параметра отстают от силы, вызвавшей их. Например, если температура VRM видеокарты должна поддерживаться на уровне 80°C с гистерезисом 5°C, вентилятор охлаждения включится, когда температура достигнет 85°C, и выключится, когда температура упадет до 75°C.

Что такое температурный гистерезис графического процессора?

Температурный гистерезис позволяет скорости вентилятора «плавать» по мере охлаждения графического процессора.Рекомендуется установка пяти или 10 градусов, что означает, что вентилятор позволит графическому процессору охладиться на эту величину, прежде чем переключаться на более низкую скорость вращения вентилятора. Это помогает предотвратить колебания скорости, когда температура пересекает пороговые значения на графике.

Что такое температурный гистерезис EVGA?

Температура повышается и понижается при движении жидкости, поэтому настройка гистерезиса представляет собой степень узкости или широты показаний температуры. Например, вы хотите, чтобы в вашей комнате была постоянная комнатная температура.Таким образом, вы устанавливаете нижнюю и верхнюю точки вашего термостата. Это похоже на гистерезис.

Должен ли я принудительно обновлять скорость вращения вентилятора в каждом периоде?

Обновление скорости вентилятора

и гистерезис не нужно использовать или изменять. Принудительное обновление скорости вращения вентилятора — это параметр совместимости, который, вероятно, также не нужен. Просто установите кривую вентилятора на графике, чтобы она соответствовала желаемой температуре.

Каков правильный период обновления скорости вращения вентилятора?

Период обновления скорости вентилятора (в миллисекундах): когда значение увеличивается/уменьшается, время отклика скорости вентилятора в окне мониторинга будет медленнее/быстрее.Значение по умолчанию — 5000, а максимальное/минимальное значение будет 60000/100.

Что такое кривая BH?

Кривая B-H обычно используется для описания нелинейного поведения намагниченности, которое ферромагнитный материал приобретает в ответ на приложенное магнитное поле.

Что вызывает потерю гистерезиса?

Гистерезисные потери вызваны намагничиванием и размагничиванием сердечника при протекании тока в прямом и обратном направлениях. По мере увеличения намагничивающей силы (тока) увеличивается магнитный поток.Чтобы плотность потока достигла нуля, намагничивающая сила должна быть приложена в отрицательном направлении.

Что такое гистерезис термостата?

Температура повышается и понижается при движении жидкости, поэтому настройка гистерезиса представляет собой степень узкости или широты показаний температуры. Например, вы хотите, чтобы в вашей комнате была постоянная комнатная температура. Таким образом, вы устанавливаете нижнюю и верхнюю точки вашего термостата. Это похоже на гистерезис. Допустим, диапазон составляет 5 градусов от комнатной температуры.

Что такое температурный гистерезис и насколько он точен?

Температурный гистерезис предназначен для приложений, не требующих точного контроля. Температурный гистерезис более точен, чем полное отсутствие регулирования, но это не самая точная доступная форма контроля температуры.

На что указывает отсутствие гистерезиса на этой изотерме?

Отсутствие гистерезиса на этой изотерме указывает на изменения матрицы, происходящие при 0.43 полностью ответственен за кажущийся гистерезис. Вода в образце связана с поверхностью частиц с помощью различных механизмов связи.

Что такое гистерезис и как он работает?

Гистерезис относится к сценарию, в котором изменения параметра отстают от силы, вызвавшей их. Температурный гистерезис следует тому же принципу, когда повышение или понижение температуры отстает от подачи или отключения подачи тепла/охлаждения. Это принцип, который используется для контроля температуры в различных приложениях.

«Высыхание тепловых трубок и температурный гистерезис в ответ на переходный процесс H», К. Барая, Дж. А. Вейбель и др.

Аннотация

Баланс между капиллярным давлением, обеспечиваемым фитилем в тепловой трубе или паровой камере, и сопротивлением потоку при подаче жидкости в испаритель определяет максимальную тепловую нагрузку, которая может поддерживаться в установившемся режиме. Эта максимальная тепловая нагрузка называется капиллярным пределом; работа при постоянных тепловых нагрузках выше предела капиллярности приведет к пересыханию фитиля испарителя.Однако различные потребности пользователей и рабочие нагрузки устройств могут привести к резкому переходу тепла в различных приложениях, от бытовых электронных устройств до серверных процессоров. В этих случаях необходимо оценивать работу тепловых труб в ответ на кратковременные переходные тепловые нагрузки, которые могут превышать условное капиллярное ограничение, регулирующее высыхание в установившемся режиме. В текущем исследовании проводятся эксперименты для характеристики переходного теплового отклика тепловой трубы, подвергаемой импульсам тепловложения различной продолжительности, которые превышают капиллярный предел.Переходные явления высыхания из-за перепада давления в фитиле, превышающего максимально доступное капиллярное давление, могут быть обнаружены с помощью анализа измеренных температурных сигнатур. Показано, что в таких переходных условиях нагрева тепловая трубка может выдерживать тепловые нагрузки, превышающие установившийся предел капиллярности, в течение коротких периодов времени без высыхания. Если импульс нагрева достаточно длинный, чтобы вызвать временное высыхание, тепловая трубка может испытывать повышенную установившуюся температуру даже после того, как тепловая нагрузка снова снизится до уровня ниже капиллярного предела.Затем стационарная тепловая нагрузка должна быть снижена до уровня намного ниже капиллярного предела, чтобы полностью восстановить исходное тепловое сопротивление тепловой трубы. Этот характерный температурный гистерезис после кратковременного высыхания имеет большое значение для использования тепловых трубок для рассеивания импульсной мощности. Дальнейшие эксперименты проводятся для ограничения диапазона тепловых нагрузок, в которых присутствует температурный гистерезис после кратковременного высыхания.

Ключевые слова

Тепловая трубка, испарительная камера, капиллярный предел, импульсный вход, переходная сушка, гистерезис

Дата этой версии

2020

ДОИ

/10.1016/ж.ijтепломассообмен.2019.119135

Опубликовано в:

К. Барая, Дж.А. Вейбель и С.В. Гаримелла, «Высыхание тепловых труб и температурный гистерезис в ответ на переходные тепловые импульсы, превышающие капиллярный предел», Международный журнал тепло- и массообмена, Vol. 148, 119135, 2020.

Что такое временной гистерезис? – ЭлектроОтветы

Что такое временной гистерезис?

Температура повышается и падает при движении жидкости, поэтому настройка гистерезиса представляет собой степень узкости или широты показаний температуры.Например, вы хотите, чтобы в вашей комнате была постоянная комнатная температура. Таким образом, вы устанавливаете нижнюю и верхнюю точки вашего термостата.

Как устанавливается гистерезис?

Если регулятор температуры с диапазоном температур от 0 до 400°C имеет гистерезис 0,2%, D будет равно 0,8°C. Если уставка равна 100°C, выход выключится при значении процесса 100°C и включится при значении процесса 100,8°C. С другой стороны, если гистерезис установлен на маленькое значение, выход может вибрировать.

Почему у моего процессора такая высокая температура в простое?

Почему мой процессор так сильно греется в простое и как его понизить Если вам интересно, почему у вашего процессора такая высокая температура, то сначала вам нужно проверить кулер вашего процессора.В большинстве случаев это аппаратное обеспечение является основной проблемой нагрева процессора. Если ваш процессорный кулер старый, т.е. ему больше 3-4 лет, то вам необходимо заменить его и купить новый кулер.

Подходит ли 65 градусов для процессора?

В любом случае температура процессора во время игры должна быть около 75-80 градусов Цельсия. Когда компьютер выполняет небольшие процессы или находится в режиме ожидания, он должен быть от 45 до чуть более 60 градусов по Цельсию.

Безопасен ли 70c для процессора во время игры?

Afterburner отображает температуру ядра, для них TJmax составляет около 100C, Tcase — это максимальная температура поверхности чипа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.