Течение в следе физико-химические процессы

Граничные и временные краевые условия позволяют выделить конкретный изучаемый процесс из общего класса явлений, описываемых совокупностью уравнения распространения тепла в движущейся среде, уравнениями движения вязкой жидкости и сплошности. Основным пространственным краевым условием для движущейся жидкости является характеристика скорости течения вблизи твердой поверхности. Из условия прилипания граничного слоя жидкости к поверхности стенки касательная составляющая вектора относительности скорости на стенке равна нулю. Для непроницаемой стенки в случае отсутствия какого-либо физико-химического процесса, сопровождающегося поглощением или выделением жидкости, нормальная составляющая скорости относительного течения также отсутствуют. Для входа и выхода жидкости из зазора обычно задают распределения скоростей и давления. Условия теплообмена различаются следующими краевыми условиями условием первого рода — задается распределение температуры на поверхностях в функции координат и времени второго рода — характеризуют распределение теплового потока на границе в функции координат и времени третьего рода — выражают зависимость температуры твердой стенки от температуры окружающей среды через коэффициенты теплоотдачи = ср+<7/ i = ср-(аст/а)(аг/аи)ет или (Эг/Эи)сх = -(Х/Аст) X X ( ст - ср). где Гст - температура стенки t p - температура среды q — плотность теплового потока а — коэффициент теплоотдачи. Временные краевые условия выражаются заданным распределением температур в характерный момент времени. [c.164]

Из сопоставления уравнений (1.10.5) и (1.10.2) следует, что неравновесные физико-химические процессы в газе действуют подобно источникам тепла, поэтому течение такого газа в канале постоянного сечения аналогично течению в тепловом сопле В частности, при з будет ускоряться при М=М/ = u/af> и замедляться при М<1, а при Q[c.48]

Теория характеристик двумерных систем квазилинейных уравнений. Общая теория, изложенная в предыдущем пункте, позволяет получать характеристические уравнения для систем, описывающих и более сложные типы течений газа, такие, иапример, как пространственные течения при наличии неравновесных физико-химических процессов или многофазные течения [220]. В следующих главах будут рассмотрены такого рода течения для случая двух [c.24]

В большинстве прикладных задач не удается описать течение газа, используя лишь модель идеального газа. Реальное течение сопровождается физико-химическими процессами, природа которых и методы их математического описания суш ественно различаются. Однако, несмотря на одновременное протекание различных ре таксационных процессов, их удается разделить и изучать независимо, поскольку взаимное влияние по суш еству невелико. В частности, неравновесное возбуждение или дезактивацию колебательных степеней свободы можно изучить, используя неравновесные значения концентраций различных компонент, полученные в предположении равновесия поступательных и колебательных степеней свободы. Характер неравновесного протекания химических реакций в двухфазной среде лишь в малой степени зависит от динамического и теплового состояния частиц. В связи с этим в настоящей и следующей главах будут раздельно рассмотрены неравновесные физико-химические процессы, которые могут иметь место в соплах, в том числе неравновесное возбуждение колебательных степеней свободы, химические реакции, неравновесные двухфазные течения. [c.250]

Исследуются неравновесные физико-химические процессы, происходящие в дальних гиперзвуковых следах, оставляемых телами при спуске в атмосфере Земли. Рассматриваются параметры указанных течений с учетом возможной термохимической неравновесности на всем протяжении спуска. [c.154]

В двигателях с зажиганием от электрической искры, т. е. в основном в карбюраторных и газовых двигателях, можно выделить три фазы сгорания топлива. Первая фаза — от момента проскакивания электрической искры до момента образования очага сгорания. Этот период физико-химической подготовки топлива к сгоранию представляет собой период задержки воспламенения. В течение этого периода, включая и образование небольших очагов сгорания около свечи зажигания, давление в цилиндре почти не изменяется. Вторая фаза — распределение пламени по основной части камеры сгорания. В этот период сгорает наибольшая масса топлива и давление в цилиндре достигает максимального значения. Третья фаза — догорание несгоревшего топлива в процессе расширения газов. В период догорания выделяется от 5 до 25% тепла, получаемого при сгорании топлива в цилиндре двигателя. Учитывая наличие задержки воспламенения, для получения максимума давления непосредственно после прохождения поршнем в. м. т. зажигание следует производить до прихода поршня в в. м. т. Это опережение зажигания составляет в большинстве случаев 25—35° п. к. в. [c.234]

Хотя по определению коэффициент проницаемости не должен зависеть от природы жидкости (т. е. от того, будет ли это вода, нефть, воздух, природный газ и т. д.), опыты указывают на определенное влияние жидкости на результат лабораторных исследований образцов породы на проницаемость. Оказалось, например, что скорость течения дистиллированной воды, нефти и керосина через песчаники со временем уменьшалась. Объясняется это физико-химическим взаимодействием между жидкостью и пористой средой или изменением поперечных сечений поровых каналов вследствие перегруппировки зерен породы в рыхлых коллекторах. При лабораторных испытаниях образцов породы на проницаемость следует использовать газ, в процессе фильтрации которого не происходит указанных физико-химических взаимодействий. [c.25]

Собственно процесс формирования отливки протекает на операциях заливка жидкого металла и остывание его в литейной форме и представляет собой обширный комплекс явлений, к которым следует отнести течение жидкого металла при заполнении литейной формы, физико-химические и термические процессы взаимодействия жидкого металла с материалом формы, а также процессы кристаллизации, затвердевания и сопутствующие им явления. [c.173]

Тематику этих исследований, публикуемых в журналах прикладной физики, механики и математики, в общих чертах можно охарактеризовать следующим образом. Первая группа дисциплин объединяет химическую, топливную и пищевую промышленность, агротехнику, целлюлозно-бумажную промышленность, коллоидную химию и физику грунтов. Каждая из дисциплин рассматривает ряд вопросов, касающихся транспортеров, пневматических конвейеров, гетерогенных реакторов, распылительных сушилок, псевдоожижения, осаждения, уплотненных слоев, экстракции, абсорбции, испарения и вихревых уловителей. В группе дисциплин, включающих метеорологию, геофизику, электротехнику, сантехнику, гидравлику, фоторепродукцию и реологию, мы сталкиваемся с такими вопросами, как седиментация, пористость сред, перенос и рассеяние, выпадение радиоактивных осадков, контроль за загрязнением воздуха и воды, образование заряда на каплях и коалесценция, электростатическое осаждение и ксерография. В механике, ядерной и вакуумной технике, акустике и медицине исследуются процессы горения, кипения, распыления, кавитации, перекачивания криогенных жидкостей, подачи теплоносителя и топлива в реакторах, затухания и дисперсии звука, обнаружения подводных объектов, течения и свертывания крови. В общих разделах космической науки и техники исследуются сопротивление движению искусственных спутников, взаимодействие космических аппаратов с ионосферой, использование коллоидного топлива для ракетных двигателей, рассеяние радиоволн, абляция, ракетные двигатели на металлизированном топливе, МГД-генераторы и ускорители. [c.9]

В зависимости от марки резины или эбонита и принятого метода крепления резиновых обкладок к металлу вулканизацию осуществляют следующими способами в вулканизационных котлах под давлением — острым паром или горячим воздухом в гуммируемом аппарате под давлением — горячим воздухом или острым паром в гуммируемом аппарате без давления — паром,, горячей водой И/1И горячим раствором хлористого кальция. Продолжительность процесса вулканизации для каждого способа зависит от состава и толщины резиновых обкладок, формы и толщины стенок аппаратов, вида теплоносителя. В качестве теплоносителя наибольшее применение находит насыщенный пар, имеющий строго определенную температуру конденсации при данном давлении, выдерживаемую в течение всего процесса однако образующийся конденсат частично вымывает отдельные составляющие резиновой смеси, что ухудшает физико-механические показатели и химическую стойкость покрытия. При вулканизации горячим воздухом коррозионная стойкость и срок службы гуммированного покрытия повышаются на 20—25 % по сравнению с вулканизацией насыщенным паром, что весьма важно при эксплуатации в агрессивных средах при повышенных температурах. [c.205]

Кроме тонины измельчения эмалей, необходимо определять также и влажность шликера. При пониженной против норм влажности добавляют необходимое количество воды. Эмалевый шликер сливают в баки емкостью, соответствующей одной загрузке мельницы. Баки предпочтительно иметь из нержавеющей стали, а при небольшой емкости мельниц их следует отэмалировать. Перед выпуском шликера баки промывают и ставят под разгрузочное отверстие мельницы. Из мельницы отбирают пробу, закрывают разгрузочное отверстие стальной решеткой для удержания шаров и производят ее разгрузку. Шликер сливают самотеком или под давлением, создаваемым сжатым воздухом, просеивают его через оито и устанавливают на участке для выдержки в течение двух-трех суток. Этот процесс получил название старения эмалевых шликеров. Он способствует стабилизации свойств и улучшению кроющей способности шликера под влиянием происходящих в нем физико-химических процессов. [c.87]

Гиперзвуковой след за тонким телом несколько отличается от следа за туными телами. В случае тонкого тела большие градиенты в потоке, вызванные головной ударной волной, несущественны и вязкий след распространяется в области, где параметры потока близки к параметрам набегающего нотока. Явления перехода различны, кроме того, возможно различны и величины турбулентных пульсаций, которые зависят от степени затупления тела. Область ближнего следа ограничена прямыми линиями, причем его первоначальная ширина несколько больше, чем поперечные размеры тела из-за толстого оторвавшегося вязкого слоя, затем ширина следа постепенно уменьшается вниз по потоку, достигая горла. В ближнем следе оторвавшийся вязкий слой играет важную роль. За горлом ширина следа растет пропорционально длине следа. Как упоминалось в гл. I, елед за тонким телом является холодным в отличие от горячего следа за тупым телом из-за отсутствия интенсивного нагрева, создаваемого возникающими ударными волнами, и более медленного роста следа. Кроме того, след за тонким телом охлаждается гораздо быстрее, чем за тупым телом. Эксперименты с острым конусом и конусом со сферическим затуплением, имеющими угол при вершине 20 , в интервале чисел Маха М от 2,66 до 4,85 показали, что донное давление и угол наклона поверхности следа одинаковы для обоих конусов, если одинаковы местное число Маха и число Рейнольдса, вычисленное по толщине потери импульса пограничного слоя у основания конуса [82]. Из-за высокой температуры в гиперзвуковом следе за тупым телом на течение в следе влияют свойства реального газа или физико-химические процессы, как, например, диссоциация, ионизация и рекомбинация. Время, требуемое для завершения процессов диссоциации и ионизации (и для обратных процессов), в сравнении со временем движения частиц газа существенно при определении регистрируемых эффек- [c.126]

Закон бинарного подобия для тонких притупленных тел требует некоторых пояснений. Трудность заключается в существовании околоравновесной зоны в окрестности критической точки тупого тела (см. 6.6). В этой зоне, как и на проходящих через нее линиях тока, бинарное подобие не имеет места. Однако если эта зона мала, то влияние ее будет локализовано лишь в узком пристеночном слое и не отразится на течении в целом. Поскольку основные физико-химические процессы происходят в окрестности носка, то именно его размер и следует ввести в параметр бинарного подобия, а таким размером может быть величина (с учетом сделанных выше замечаний). Тогда для заданного газа в системе (11.5.10) вместо двух параметров Qoo и L получим один Qoor [c.278]

Учесть наличие физико-химических процессов можно приближенно, приняв скорости их протекания бесконечными или нулевыми, При бесконечной скорости имеет место равновесное течение, а при нулевой — замороженное. При равновесном течении термодинамические и газодинамические параметры определяются с привлечением соотношений термодинамики равновесных процессов. Концентрации реагирующих компонентов в таких течениях определяются из закона действующих масс, а энергия колебательных степеней свободы вычисляется по формуле Эйнштейна. Энтропия в этом случае сохраняется неизменной вдоль струйки тока, а из принципа максимальной работы в случае обратимых процессов следует, что равновесное течение является предельным течением, когда удается получить в выходном сечении сопла максимальный импульс, скорость истечения, температуру и максимальное давление по сравнению с любым другим процессом истечения в сопле заданной геометрии и с заданными параметрами заторлюженного потока. [c.250]

Ряд прикладных задач требует подробного знания параметров дальнего следа, оставляемого телами при спуске в атмосфере с гиперзвуковой скоростью. К их числу необходимо отнести задачи, связанные со взаимодействием электромагнитных волн с возмущенной при пролете областью атмосферы. Это важно, например, при исследовании метеорных явлений или при обеспечении качества радиосвязи со спускающимися аппаратами и т.д. Важнейшими из отмеченных характеристик течения являются электронная концентрация температура потока Т и температура электронов Т . При спуске в атмосфере условия течения в дальнем следе могут сильно меняться от ламинарного режима на больших высотах до турбулентного при полетах на малых, от химически замороженного течения при малых значениях плотности окружающей среды верхней атмосферы до равновесного вблизи поверхности Земли. Необходимо отметить, что к настоящему времени течения в дальних следах достаточно подробно исследованы [1-9]. В ряде расчетно-теоретических работ эта область течения рассматривалась как в рамках совершенного газа, так и, где это необходимо, с учетом химических реакций. Между тем в условиях гиперзвукового полета и разреженной среды возможно не только неравновесное протекание химических реакций, но и достаточно сильное отклонение от состояния термического равновесия. Анализ времен релаксации различных физико-химических процессов в условиях низкотемпературной плазмы дальнего гиперзвукового следа показывает, что возможны колебательная неравновссность отдельных молекул (прежде всего молекул О2 и N2, если ограничиться рассмотрением течений "чистого" воздуха без учета возможных добавок естественного или искусственного происхождения) и отрыв температуры электронов 7,, от температуры поступательно-вращательных степеней свободы тяжелых частиц Т. Термическая неравновссность, важная сама по себе, влияет и на остальные параметры потока. Основные закономерности подобных течений выявлены в [7-10]. Данная работа является продолжением указанных исследований на всем протяжении гиперзвукового спуска в атмосфере. [c.154]

Для повышения физико-механических и защитных свойств, а также термостойкости покрытия, образовавшиеся из этих составов при комнатной температуре, следует подвергнуть прогреву при температуре 370К в течение суток или при температуре 410К в течение двух часов. В этих условиях происходит процесс так называемой вулканизации каучука — химического взаимодействия между его макромолекулами, которое и приводит к улучшению свойств. [c.41]

В связи с широким применением в последнее время коррозионно-стойких высоколегированных сталей и сплавов процесс коррозии иа них с течением времени может замедлиться за счёт образования на поверхности метш1ла пассивных в данной среде защитных плёнок, состоящих в основном из оксидов легирующих элементов. Процесс коррозии в этом случае может также полностью затормозиться и коррозионное разрушение не наступает. Поэтому коррозию металла следует классифицировать как физико-химическое взаимодействие металла и среды, в результате которого изменяются свойства металла, и может произойти его разрушение . [c.9]

Механизм этих изменений пока не выяснен, по интересная особенность действия магнитного поля проявляется в том, что вода приобретает противонакипные свойства, которые сохраняются вне воздействия поля в течение нескольких часов. Эти свойства проявляются в том, что из природных вод, прошедших магнитное поле, накипеббразующие соли выделяются в толще воды, образуя шлам. Поскольку накипеобразование и шламообразование являются процессами кристаллизационными, изучение особенностей кристаллизации из жидкости, помещенной в магнитное поле или предварительно прошедшей его, следует считать первой важной ступенью выяснения физико-химической сущности процессов магнитной водообработки. [c.117]

Перейдем к рассмотрению кинетики процессов массообмена. Высказанное Рихардом и Лумисом [69] предположение о том, что выделение газа из жидкости в течение всего процесса происходит равномерно, давно опровергнуто. В действительности, как следует из ряда работ [69—76], со временем выделение газа из жидкости уменьшается независимо от физико-химических свойств жидкостей, состава газовой фазы, частоты и интенсивности звука. Сопоставить приведенные в этих работах данные не представляется возможным, так как в них использовались относительные методы контроля газосодержания, а также потому, что указанных сведений об акустических условиях протекания процесса недостаточно, ибо, как правило, в большинстве работ указана только частота колебаний, [c.299]

Вулканизация. Для придания резиновому покрытию химиче ской стойкости, прочности и эластичности его вулканизуют. В зависимости от марки резины или эбонита, принятого метода крепления резиновых обкладок к металлу вулканизацию осуществляют одним из следующих способов в вулканизационных котлах или гуммируемых аппаратах под давлением в гуммируемых аппаратах без давления (открытый способ). В качестве теплоносителя наибольшее применение находит насыщенный водяной пар, ценным свойством которого является строго определенная температура конденсации при данном давлении, выдерживаемая в течение всего процесса. Однако образующийся конденсат частично вымывает отдельные составляющие резиновой смеси, вследствие чего ухудшаются физико-механические свойства и химическая стойкость покрытия. При вулканизации горячим воздухом коррозионная стойкость и срок службы гуммировочного покрытия повышается на 20—25% по сравнению с вулканизацией насыщенным паром. Особенно это важно при эксплуатации резин и эбонитов в агрессивных средах при повышенной температуре. Режим вулканизации выбирается в зависимости от марки применяемой резиновой смеси и клея, толщины резинового покрытия и габаритов защищаемого оборудования. Например, гуммировоч-ное покрытие на эбоните марки ГХ-1626 может вулканизоваться как под давлением, так и открытым способом. Применение эбонита марки ГХ-1627 возможно только при вулканизации под давлением (в котле или в аппарате). Его вулканизация открытым способом не позволяет достигнуть необходимой твердости и химической стойкости покрытия. [c.207]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...