Процессы выравнивания

Разбирая процесс кристаллизации твердого раствора по диаграмме, приведенной на рис. 96, мы видели, что состав твердого раствора и жидкости изменяется непрерывно. Ранее выделившиеся кристаллы более богаты тугоплавким компонентом, чем образовавшиеся позднее при меньшей температуре. Твердая фаза в процессе равновесной кристаллизации должна быть все время однородной, поэтому предполагается, что процесс выравнивания состава твердой фазы (путем диффузии) не будет отставать от процесса кристаллизации. Однако обычно при кристаллизации твердых растворов первые кристаллы имеют более высокую концентрацию тугоплавкого компонента, чем последующие. Вследствие этого ось первого порядка дендрита содержит больше тугоплавкого компонента, чем ось второго порядка, и т. д. Междендритные пространства, кристаллизовавшиеся последними, содержат наибольшее количество легкоплавкого компонента, и поэтому они самые легкоплавкие. Описанное явление носит название дендритной ликвации. Состояние дендритной ликвации является неравновесным, неоднородный раствор имеет более высокий уровень свободной энергии, чем однородный. При длительном нагреве сплава дендритная ликвация может быть в большей или меньшей степени устранена диффузией, которая выравнивает концентрацию во всех кристаллах. [c.138]

Итак, равновесная кристаллизация происходит без переохлаждения, причем состав кристаллов (и ранее выпавших, и образующихся при данной температуре) одинаков. Это значит, что одновременно с процессом выделения кристаллов протекают диффузионные процессы выравнивания состава жидкой фазы и насыщения ранее выпавших кристаллов до концентраций,, определяемых соответствующими точками на линиях ликвидус и солидус. [c.140]

Выравнивание температур. Определять температуру точек тела в процессе выравнивания, когда источник теплоты прекратил свое действие, можно двояко. [c.165]

Во-первых, начальное неравномерное распределение температуры Т можно рассматривать как некоторую температуру, возникшую вследствие выделения теплоты мгновенными элементарными источниками теплоты в момент времени / = 0. Зная закон распределения температуры от отдельного мгновенного источника теплоты, можно путем интегрирования по объему тела определить температуру от суммарного действия всех элементарных источников, т. е. описать процесс выравнивания температуры. Рассмотрим в качестве примера выравнивание температуры в бесконечном стержне сечением F, который при /=0 был нагрет до Т на участке длиной 2/ будем полагать, что остальная часть стержня находилась при 7" = О (рис. 6.4). Выде- [c.165]

Рнс. 6.5. Процесс выравнивания температуры в неограниченном стержне, участок которого 21 = 2 см нагрет при t = 0 до 7 = 1000 К а = 0,1 см /с [c.166]

Процесс выравнивания температуры, описываемый уравнением (6.17), представлен на рис. 6.5. [c.166]

Второй прием, с помощью которого можно рассчитать процесс выравнивания, основан на использовании фиктивных источников и стоков теплоты. Его целесообразно применять в тех случаях, когда известен закон действия источника теплоты вплоть до начала процесса выравнивания. Например, известно, что на поверхности полубесконечного тела в течение времени to действовал точечный источник теплоты постоянной мощности q [c.166]

Функция Ф(г, /), входящая в формулу (6.58), выражает процесс выравнивания теплоты в тонком круглом диске без теплоотдачи, если теплота выделилась мгновенно по кольцу на наружной поверхности диска [c.194]

Интеграл (6.61) описывает процесс выравнивания температур от плоского источника теплоты [см. п. 6.3 и уравнение (6.29)], т. е. [c.195]

Режим шовной сварки обычно подбирают и проверяют экспериментально. Количество вводимой в металл на единицу длины шва теплоты можно приближенно определять по теплосодержанию расплавленного металла, находящегося между сварочными роликами и имеюш,его объем V=k-2l-28 l (рис. 7.27, а), где k — поправочный коэффициент, близкий к единице, учитываю-ш,ий нагрев металла в околошовной зоне и определяемый экспериментально, например калориметрированием. Если нахлестка 2L велика по сравнению с 21, то процесс выравнивания температур можно рассчитывать по схеме стержня с теплоотдачей, принимая расчетную толщину пластины равной 26, а начальное распределение приращений температур на длине 21 [c.245]

Процесс выравнивания температуры определяется по формуле [c.246]

Процесс выравнивания температур определяют с использованием понятий фиктивного источника и стока теплоты (рис. 7.28, б) — см. п. 6.1, 6.3 и формулу (7.75) [c.247]

Температура точек стыка трубы, где х = 0, в процессе выравнивания может быть найдена с использованием формулы (7.76) в предположении, что одновременно действуют фиктивный источник и фиктивный сток теплоты [c.247]

При сварке на стадии нагрева в зоне сплавления и в прилегающем к ней основном металле, начиная с некоторой температуры Гд, получает развитие процесс выравнивания концентрации примеси в результате диффузии. Диффузия развивается как в пограничной зоне, так и внутри зерна. Степень интенсивности процесса зависит от разности концентраций, температуры нагрева, а полнота протекания — от времени пребывания рассматриваемого участка в области высоких температур. [c.462]

Перераспределение примесей и легирующих элементов в сплавах происходит в период их пребывания в температурных областях, когда существует заметная диффузионная подвижность этих элементов. При этом возможны два противоположных процесса выравнивание концентрации элементов по объему — гомогенизация, или их накопление на отдельных структурных составляющих, границах зерен и скоплениях дефектов кристаллической решетки — сегрегация. [c.507]

Диффузия — процесс выравнивания концентрации частиц (атомов, молекул, ионов, электронов) в среде. При наличии градиента концентрации N частиц в веществе возникает поток этих частиц j, выравнивающий их концентрации. Связь между потоком и коэффициентом диффузии D выражается законом Фика [c.375]

Для того чтобы процесс выравнивания энергий успел произойти и тело, выведенное из состояния равновесия, снова вернулось к нему, необходимо некоторое время, являющееся характерным для данного процесса и называемое временем релаксации. Если поршень движется настолько медленно, что время, в течение которого он перемещается на заметную величину, велико по сравнению со временем, необходимым для выравнивания энергий молекул, т. е. со временем релаксации, то нарушения однородности внутри газа будут исчезающе малы и газ, несмотря на перемещение поршня и изменение объема, будет практически находиться в состоянии равновесия. [c.19]

Из всего сказанного выше следует, что термодинамическое равновесие является динамическим, т. е. результатом двух происходящих во взаимно противоположных направлениях процессов. Равенство скоростей прямого процесса (отклонения) и вызванного им обратного процесса (выравнивания) и означает состояние термодинамического равновесия, которое в самом общем виде должно рассматриваться как особый случай теплового движения. [c.19]

Для дистанционного управления контроллеры снабжаются электропневматическим, электромагнитным или моторным приводом. Пневматический привод представляет поршневой механизм, действующий сжатым воздухом. Впуск и выпуск воздуха из цилиндров привода производится при помощи электромагнитных вентилей (фиг. 48 и 49), управляемых дистанционно посредством схемы управления (см. стр. 476). В простейших двухпозиционных контроллерах с малым углом поворота (реверсор и иногда тормозной переключатель) движение поршней передаётся валу механизмом по схеме фиг. 50. При большом угле поворота применяется передача, состоящая из зубчатой рейки и шестерни (фиг. 51). В многопозиционных контроллерах остановка вала на промежуточных позициях достигается сообщением обеих камер либо с атмосферой, либо со сжатым воздухом для фиксации применяется храповик с роликом. Такие приводы не обеспечивают вполне надёжной фиксации на позициях из-за большой скорости вращения вала и медленности процесса выравнивания давлений в камерах. Надёжность фиксации повышается при применении гидропневматического привода, в котором движение поршней сопровождается перетеканием жидкости (масла) через суженное регулируемое винтом отверстие. Надёжную фиксацию обеспечивает привод проф. [c.484]

Так как сближение в связи с выравниванием — величина неодинаковая для отдельных партий одного и того же материала, то целесообразно рассмотреть изменение прироста сближения для отдельных сталей после окончания выравнивания, т. е. при более значительных нагрузках (свыше 2 МПа), которые, вероятно, более характерны как рабочие. По значениям средних (для нагрузки и разгрузки и для отдельных партий данного материала) величин прироста сближения после окончания процесса выравнивания получены соответствующие данные и построены графики. [c.334]

Приведенные выше основные критерии подобия используются также для характеристики релаксационных процессов в двухфазной среде. Так, безразмерное время релаксации движения, характеризующее инертность процесса выравнивания скоростей фаз, может быть получено из отношения чисел Струхаля и Рейнольдса [c.9]

Процесс выравнивания нестационарных температурных полей, сформированных неравномерным теплоподводом по радиусу пучка, связан также с действием такого механизма как конвективный организованный перенос жидкости по винтовым каналам относительно оси труб. Интенсивность этого механизма определяется относительным шагом закрутки витых труб S/d, или числом Fr, . Чем меньше число Fr , тем более интенсивно происходит выравнивание неравномерностей поля температур теплоносителя в поперечном сечении пучка. Этот механизм переноса действует тем более эффективно, чем выше уровень турбулентности на границе соседних винтовых [c.47]

На рис. 4.5, а сравниваются также опытные данные, полученные на экспериментальных установках с различным числом витых труб в пучке (Л = 37 и 127). Видно, что характер изменения и и Т для этих двух пучков идентичен, а разброс опытных точек находится в пределах теоретических кривых с коэффициентом К = 0,03. .. 0,09, т.е. среднее значение коэффициента К практически одинаково. Следует отметить, что система уравнений (1.8). .. (1.11) упрощается, если пренебречь в (1.8) членом, характеризующим процесс выравнивания неравномерностей поля скорости вследствие турбулентной диффузии и других механизмов переноса, которые учитываются коэффициентом О/ [39], а также членом, содержащим объемные источники гидравлического сопротивления. Тогда вместо (1.8) получим [c.106]

Обнаруженное влияние поля температуры теплоносителя, сформированного неравномерным полем тепловыделения по радиусу пучка витых труб, на поле скорости потока необходимо учитывать при разработке модели течения и ее математическом описании и при нестационарном протекании процессов тепломассопереноса. Необходимость использования уравнения движения в виде (1.8) может быть обоснована также при исследовании процесса выравнивания неравномерности поля скорости, сформированной входным патрубком при адиабатическом течении воздуха. Эксперименты проводились на моделях теплообменного аппарата с 127 витыми трубами овального профиля с относительным шагом S/ d = 16 и числом Fr , = 470 на экспериментальной установке, описанной в [39]. Вход потока в пучок бьш осесимметричным. Неравномерность поля скорости формировалась системой входных решеток, уровень турбулентности за которыми составлял 6%. Скорость потока измерялась в выходных сечениях пучков различной длины трубкой полного напора, малочувствительной к углу скоса потока до 20° [39]. Длина пучков соответствовала расстояниям от входа lid, 18,7d, 90,5d. При этом входные условия сохранялись неизменными, число Re s 10 и = 305 К. Среднеквадратичная погрешность определения скорости составляла 3%. [c.107]

Влияние распределенного гидравлического сопротивления ри /2й з на процесс выравнивания неравномерностей скорости можно оценить следующим образом. Предположим, что решающее влияние на этот процесс оказывает диффузионный член в уравнении (1.8). Тогда, решая уравнение [c.109]

Полученная формула свидетельствует об одинаковом механизме воздействия нестационарных граничных условий на процесс тепломассообмена в пучке витых труб независимо от числа Рг д. Действительно, производная по времени мощности тепловой нагрузки ЭЛ /Эг связана с производной для температуры стенки ЭГ /Эг, входящей в безразмерный параметр, определяемый выражением (5.46) и учитывающий изменение турбулентной структуры потока в пристенном слое при изменении температуры стенки труб. Поэтому действие величины дN/ )т)y на коэффициент к должно быть независимым от шага закрутки витых труб, или числа Рг . В то же время с уменьшением числа Рг, , (или 3/(1) интенсивность закрутки потока в пучке возрастает, а рост закрутки потока увеличивает уровень турбулентности прежде всего в пристенном слое, интенсифицируя обменные процессы между пристенным слоем и ядром потока. Кроме того, увеличиваются конвективный перенос между соседними ячейками пучка и организованный перенос массы теплоносителя по винтовым каналам труб в межтрубном пространстве. Эти обменные процессы в пучке витых труб должны ускорять процесс выравнивания температурных неравномерностей в потоке при уменьшении числа Рг и при нестационарном протекании тепломассообменных процессов. Поэтому при одинаковой структуре формул (5.63) и (5.60) для пучков с Рг = 57 и 220 и идентичной качественной зависимости коэффициента к от числа Фурье Ро количественно результаты расчета по (5.63) и (5.60) отличаются при одном и том же числе Ро (рис. 5.18, 5.19). При этом для пучка с числом Рг = 57 значения коэффициента к в первые моменты времени существенно меньше, чем значения коэффициента к для пучка с Рг = 220. При Рг = 10 [c.167]

Изоляция цилиндров, паровых коробок и паропроводов, конечно, играет важную роль в формировании температурных полей во время остановки, простоя и пуска турбины. Обычная изоляция не способна устранять внутренний теплообмен и задерживать процесс выравнивания температур в корпусах и роторах, но она может обеспечивать равномерный и небольшой отток теплоты наружу. [c.52]

На рис. 12.29 приведены кривые, характеризующие процессы выравнивания концентрации примеси С по границам и внутри зерна на стадии нагрева до температуры солидуса Т . В начальный момент содержание примеси в зернах гомогенизированного сплава Сз было равномерно pa пpeдeJ eнным. Содержание ее на 1ранице составляло Сг. Начиная с температуры 7д происходит выравнивание концентраций и к моменту плавления в пограничной зоне шов — основной металл, разница в содержании примесей становится минимальной. [c.462]

Течение газа в любом участке смесительной камеры описывается тремя уравнениями сохранения энергии, массы и количества движения. Если поток газа в выходном сечении камеры считать одномерным, т. е. полагать процесс выравнивания параметров смеси по сечению полностью закончившимся, то указанных трех уравнений достаточно для определения трех параметров потока в выходном сечении по заданным начальным параметрам газов на входе в камеру. Три параметра, как известно, полностью характеризуют состояние потока газа и позволяют найти любые другие его параметры. В частности, если это требуется, по величине полного давления смеси Ps можно определить потери в процессе смешения потоков. Таким образом, при составлении основных уравнений мы не вводим никаких условий о необратимости процессов, однако после решения уравнений приходим к результату, который свидетельствует о том, что в рассматриваемом процессе есть потери полного давления, т. е. рост энтропии. Аналогичное положение возникало при решении задачи о параметрах газа за скачком уилотнения, которые, кстати сказать, определялись по начальным параметрам потока теми же тремя уравнениями. [c.505]

Q, = iifV2gz и пользуясь соотношением dz = dZi — dZi, получим из приведенных выражений дифференциальное уравнение процесса выравнивания F,F dz [c.313]

Релаксационные явления объясняются неустойчивостью внутреннего напряженного состояния, обусловленного неоднородностью строения поликристаллического тела. В нем неизбежно находятся участки как упругонапряженные, так и пластически деформированные. Объемы, находяп1иеся в различных состояниях, неодинаково реагируют на внешние силовые воздействия, в результате чего и возникает процесс перераспределения напряжений и деформаций. Процесс выравнивания поля внутренних напряжений при обычных температурных условиях протекает крайне медленно. Процесс снятия внутренних напряжений можно значительно ускорить путем применения искусственных приемов, создающих в материале пластическую разрядку. Одним из них является наложение дополнительных напряжений. Однако, если металл или сплав обладает свойством упрочняться, а таких большинство, пол-ност1>ю освободиться от остаточных напряжений не удается наложением даже очень больших напряжении. [c.44]

Разность температур приводит к теплообмену наличие разности давлений — к процессу выравнивания давлений (при условии, что контрольная поверхность не является механической изоляцией). Разность химических потенциалов, определяемая неравновесным распределением концентраций является одной из причин массооб-мена. Таким образом, температура, давление, химический потенциал — это потенциалы, разности этих величин являются движущими силами рассматриваемых ниже процессов. В то же время такие физические величины как удельный объем, энтропия и масса не могут служить потенциалами. Неравенство этих величин в различных частях системы не вызывает изменения ее состояния (например, в системе жидкость — пар). Совокупность потенциалов и координат образует параметры состояния системы. [c.11]

В котел поступала питательная вода с температурой около 80 °С при абсолютном давлении а котле 11 кгс1см . Замеры, выполненные с помощью термопар в верхнем и нижнем слоях котловой воды за время питания котла водой, показали, что температура верхнего слоя воды снизилась всего на 9 °С, а нижнего — на 55 °С. Длительность процесса выравнивания температур обусловлена различными плотностями питательной и котловой воды плотность воды на линии насыщения при температуре 80 °С равна 971,8 кг1м , а при температуре 183,2 °С составляет 886,9 кг/х . [c.93]

Теплообменные аппараты с поперечным обтеканием пучков витых труб также могут быть установлены с касанием по максимальному размеру овала, что улучшает их вибропроч-ностные характеристики, но при этом интенсификация теплообмена и процесса выравнивания неравномерностей температур труб по их периметру достигается только при размещении витых труб с образованием щелевых каналов по длине пучка труб с шириной, равной половине разности между максимальным и минимальным размерами овала. В этом случае трубы в плотной упаковке касаются только труб соседних рядов. Результаты исследования теплообмена, гидравлического сопротивления в таких аппаратах, оценка эффективности их использования приведены в работе[39]. [c.9]

Так, обнаруженная при резком увеличении мощности тепловьщеления и постоянном расходе теплоносителя дополнительная интенсификация процесса выравнивания неравномерности поля температуры теплоносителя, сформированной неравномерным полем тепловьщеления, благоприятно сказывается на работоспособности пучков витых труб. Наблюдаемое снижение интенсивности процессов переноса при резком уменьшении мощности тепловыделения необходимо учитывать при рассмотрении переходных режимов и останове теплообменного аппарата, поскольку в этом случае возможны локальные перегревы стенки труб. < [c.155]

Критерий Рг , характеризующий особенности течения в пучке витых труб, по разному влияет на коэффициент для различных типов нестационарности. Если с уменьшением числа Ргрд в условиях нестационарного разогрева пучка витых труб процесс выравнивания температурных неравномерностей происходит быстрее (коэффициент быстрее принимает квазистационарное значение), то в условиях уменьшения [c.173]

Многочисленные экспериментальные исследования работы струйных аппаратов, накопленный опыт их проектирования и эксплуатации привели к необходимости выполнения камеры смешения в них в виде канала постоянного сечения. Существующий подход к анализу условий работы камеры смешения трактует необходимость выполнения их в виде цилиндрического канала определенной протяженности в целях выравнивания профиля скоростей движущихся с различными скоростями на входе в смеситель рабочего и инжектируемого потоков. В свою очередь повышение давления в камере смешения является результатом процесса выравнивания скоростей. Отсюда следует, что при одинаковых скоростях фаз на входе в цилиндрическую камеру смешения газожидкостного струйного насоса повышения давления в камере смешения происходить не будет. Между тем, как будет показано ниже, при определенном соотношении фаз при равенстве их скоростей в однородном двухфазном потоке происходит наибольшее возрастание давления в камере смешения. Особенно наглядным в этом отношении является пример возникновения интенсивного скачка давления в цилиндрическом канале при поступлении в него газонасыщенной жидкости. В результате выделения газа в свободное состояние в канале образуется однородная двухфазная смесь, скольжение фаз в которой отсутствует. При этом наблюдается резкий скачок давления, которое после скачка в десятки и даже сотни раз превышает давление перед скачком. То же явление имеет место в цилиндрическом канале при адиабатном вскипании насыщенной и недогретой до насыщения жидкости [55]. Явление скачка давления может быть реализовано и в цилиндрической камере смешения пароводяного инжектора. При этом в силу описанных ниже причин давление в камере смешения пароводяного инжектора может быть выше давления пара на входе в рабочее сопло. [c.98]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...