Волна экзотермическая

По источникам нагрева существующие способы пайки разделяют на пайку паяльником, газопламенную, дуговую, электросопротивлением, экзотермическую (использующую теплоту, образующуюся при экзотермических реакциях специальных смесей), электронным лучом (чаще сканирующим), лазерную, световым излучением (с помощью кварцевых ламп и ксеноновых ламп высокого давления), печную, погружением в расплавленные соли или припои, волной припоя, нагретыми штампами, матами, блоками. [c.249]

ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ в сплошных СРЕДАХ ) [c.115]

При развитии достаточно сильных начальных возмущений в одной и той же однородной среде могут возникать экзотермические волны разных типов в зависимости от характера начальных возмущений. Тип волны может изменяться также в процессе ее распространения. [c.115]

Таким образом, теория позволяет определить важнейшую характеристику экзотермической волны — скорость ее распространения по веществу. Отметим еще, что при таком же виде функции Ф(Т) уравнение (1) имеет устойчивое по отношению к малым возмущениям пространственно однородное решение Т = Т( ). [c.117]

Открытие химической детонации послужило стимулом для создания теории распространения экзотермических волн в газах, основы которой были заложены на рубеже нашего столетия Михельсоном (1889), Чепменом (1899) и Жуге (1905), а дальнейшее существенное развитие произошло в годы второй мировой войны в Советском Союзе, США и Германии. [c.117]

Задача о распространении экзотермической волны в простейшем виде можно сформулировать следующим образом. [c.117]

Заметим, что если физико-химических процессов, происходящих в среде, несколько и они имеют резко отличающиеся временные масштабы (например, при быстром сжатии среды время установления теплового равновесия много меньше времени установления химического равновесия, которое, в свою очередь, может быть много меньше, к примеру, времени последующего охлаждения среды вследствие высвечивания и Т.Н.), то структура волны может состоять из нескольких областей, отделенных зонами почти однородного состояния. Этим обстоятельством пользуются при фактическом изучении экзотермических волн разной природы. Применение законов сохранения массы, импульса и энергии позволяет при известных начальном состоянии среды и уравнениях состояния прореагировавшей среды определить конечное состояние среды для разных значений скорости волны. [c.118]

В упоминавшейся уже задаче о стационарной экзотермической волне в недеформируемой среде для интересных видов функции Ф(Т) ре- [c.120]

В дальнейшем проводились обширные теоретические исследования стационарной структуры волн химической детонации для различных моделей газов и конденсированных взрывчатых веществ с превращением последних в газ. В газах изучалась кинетическая модель детонации, в которой волна детонации представляет собой ударную волну, сопровождаемую зоной химических реакций, идущих с конечной скоростью, в которой процессами переноса можно пренебречь. Оказалось, что в теоретически мыслимых случаях, в которых имеется решение для слабой детонации, это решение существует лишь при определенном значении скорости волны детонации, которое может рассматриваться как собственное число соответствующей краевой задачи для системы обыкновенных дифференциальных уравнений. По этой причине решение для структуры слабых волн детонации получило название собственного решения. Нейманом, изучавшим кинетическую модель волны детонации еще в 1942 г., эти случаи детонации были названы патологическими. Соответствующая связь между скоростью волны и параметрами среды является в этих случаях дополнительным граничным условием на экзотермическом скачке типа слабой детонации. [c.121]

Аналогичная ситуация имеет место и для более сложной модели стационарной структуры волны детонации, учитывающей наряду с одной или двумя модельными химическими реакциями вязкость, теплопроводность и диффузию. И этому изучавшемуся интенсивно в бО-х годах случаю слабой детонации, распространяющейся с определенной скоростью, соответствует собственное решение задачи о структуре, возможное лишь при определенных значениях констант скоростей реакции и процессов переноса. При этом вычисления показали, что скорости реакций должны быть нереально большими для химически реагирующих газовых систем. Таким образом, и в этом случае рассмотрение внутренней структуры экзотермической волны слабой детонации приводит к установлению необходимого дополнительного граничного условия на разрыве соответствующего типа. [c.121]

Эти отдельные результаты по нахождению условий существования внутренней структуры экзотермических волн и установлению дополнительных граничных условий на соответствующих разрывах получили общее освещение после того, как в [2] была доказана теорема о том, что решение задачи о структуре волн, переходящих в предельном [c.121]

Таким образом, постановку задачи о построении разрывных решений для движений с экзотермическими скачками всех типов можно считать принципиально обоснованной в части, касающейся граничных условий на разрыве, если предположить, что каждый элемент волны имеет одномерную квазистационарную структуру. [c.122]

Как уже было сказано, в реально осуществимых условиях экзотермические волны, обусловленные химическими процессами, не распространяются в режиме слабой детонации. [c.122]

Опишем еще несколько изученных в последнее время явлений, связанных с возникновением и распространением по веществу экзотермических волн. [c.125]

Подводя итог изложенному, можно утверждать, что к настоящему времени обнаружены многие интересные и важные для практических приложений экзотермические процессы, способные распространяться по веществу в виде тепловых волн. В ряде случаев структура стационарных тепловых волн изучена теоретическими методами, которые берут начало в теории волн химического горения и представляют собой дальнейшее существенное развитие этой теории. В некоторых случаях структуру волн удается изучить и экспериментальным путем. [c.131]

В первом случае пренебрегается движением среды при распространении тепловых волн, но учитываются процессы переноса. Во втором случае учитывается влияние экзотермических процессов на движение среды, но не рассматриваются процессы переноса, т.е. для волн детонации принимаются кинетические модели. Число работ, в которых изучаются оба эффекта, сравнительно невелико. Начнем с некоторых результатов для кинетических моделей. [c.134]

В рассмотренной задаче в начальной ее стадии приток тепла к частицам вблизи стенки вследствие теплопроводности очень велик, скорость же тепловыделения при химической реакции ограничена. Поэтому среда в начальный промежуток времени ведет себя как инертная и лишь постепенно в ней формируется экзотермическая волна. [c.142]

Оба приведенных примера относятся к распространению тепловых волн в твердых телах, когда с хорошей точностью можно пренебрегать влиянием деформации и движения среды на поведение экзотермических волн. Экзотермические волны в твердых телах без их газификации в настоящее время наиболее полно исследованы экспериментально и теоретически при так называемом безгазовом горении конденсированных систем. Эти исследования начались после того, как в 1967г. удалось осуществить горение в безвизовой системе, в которой исходным материалом была спрессованная смесь порошков титана и бора, а продуктом реакции — диборид титана [9]. При этом волна горения распространялась по цилиндрическому образцу со скоростью в несколько см/с температура в волне горения вследствие сильной экзо-термичности реакции соединения титана с бором превышала 3000 К. Подобные процессы получили название самораспространяющегося высокотемпературного синтеза и в настоящее время нашли интересные и важные приложения в технологии. Сейчас известны многие реакции подобного типа, в которых реагентами являются металлы (титан, цирконий, гафний, молибден и др.), неметаллы (бор, углерод, кремний и др.), соединения элементов (азиды, углеводороды и др.). Продукта- [c.128]

Схема детонационной волны. Детонация представляет собой явление самоподдерживающегося распространения ударной волны в горючих средах, при котором ударная волна повышает температуру среды и инициирует быструю химическую реакцию с выделением тепла. Часть этого тепла преобразуется в кинетическую энергию продуктов реакции за волной и тем самым идет на поддержание детонации. Модель одномерной стационарной детонации с передним ударным скачком и последующей зоной экзотермической химической реакции в гомогенной (односкоростной) среде разработана Я. Б. Зельдовичем, Д. Нейманом и [c.260]

Подвод энергии к ударной волне для поддержания ее амплитуды может осуществляться не только за счет быстрых экзотермических реакций, но и другими способами. Например, за счет интенсивного поглощения лазерного излучения ударносжатым газом за фронтом ударной волны (световая детонация), при распространении ударных волн по неравновесному газу, когда за волной внутренняя энергия различных степеней свободы молекул переходит в поступательную энергию, и т. п. [c.88]

Вопрос о распространении экзотермических волн в сплошных средах представляется весьма интересным и достойным внимания механиков разных специальностей. Основанием для такого суждения служит то, что явление распространения экзотермических волн обладает ярко выраженными нелинейными свойствами. Стационарные одномерные экзотермические волновые структуры во многих случаях неустойчивы, причем потеря их устойчивости может иметь пороговый характер. При развитии возмущений этих структур, как правило, возникают новые одномерные нестационарные или многомерные стационарные и нестационарные упорядоченные структуры, которые в некоторых случаях, по-видимому, имеют тенденцию к хаоти-зации. [c.115]

Эти особенности генерирования и распространения экзотермических волн делают их интересными подобно тому, как интересны задачи потери устойчивости ламинарных течений вязкой жидкости, образования при этом вторичных стационарных и нестационарных структур и их хаотиза-ции, ведущей к развитию турбулентности. [c.115]

Уже целое столетие развиваются экспериментальные и теоретические исследования экзотермических волн, распространяющихся в горючих смесях газов, а также в твердых и жидких горючих средах. Механизмом тепловыделения в таких средах являются экзотермические химические реакции, скорость протекания которых при комнатной температуре практически равна нулю и становится очень большой при температурах, достигаемых в ходе реакции (например, смеси водорода или ацетилена с кислородом или с воздухом, смесевые твердые топлива ракетных двигателей). Механизм распространения тепла в несгоревшую еще смесь естественно предполагать обусловленным процессами переноса — теплопроводностью и диффузией активных частиц, т.е. не связанным с макроскопическим упорядоченным движением среды. Однако уже в 1881г. Бертло и Вьей, Маллар и Ле Шателье открыли явление детонации, при котором горение распространяется по газовой среде со скоростями, в тысячи и миллионы раз превосходящими скорость нормального распространения пламени. Механизм распространения зоны тепловыделения в этом случае связан с прохождением по холодной горючей смеси сильной ударной волны, сжимающей и нагревающей смесь и тем самым включающей химическую реакцию с интенсивным тепловыделением роль процессов переноса в распространении зоны тепловыделения в практически реализуемых случаях химической детонации мала. [c.117]

В последние годы возник значительный интерес к экзотермическим волнам, обусловленным другими механизмами тепловыделения и распространения тепла, чем химические реакции и процессы молекулярного переноса. Здесь в первую очередь следует назвать тепловыделение при термоядерных реакциях и распространение волн термоядерного горения и детонации, а также тепловыделение при поглощении подводимой извне электромагнитной энергии, прежде всего в оптическом диапазоне частот, и распространение светодетонационных и светодефлаграционных волн. Нужно отметить также, что при распространении экзотермических волн в конденсированных веществах, обусловленных не только горением, а и другими физико-химическими процессами (например, фазовыми переходами, полимеризацией, рекомбинацией радикалов и др.), кинетика процессов и соотношения между коэффициентами переноса совершенно отличны от имеющихся в газовой среде. Поэтому в таких средах нельзя исключать возможность распространения экзотермических волн типа слабой детонации, а, может быть, и сильной дефлаграции. Тем более это относится к гетерогенным системам, в которых распространение экзотермических волн может обеспечиваться весьма разнообразными механизмами, например, упорядоченным движением диспергированной фазы относительно несущей фазы в газовых смесях с твердыми или жидкими час- [c.122]

Волны термоядерного горения и детонации отличаются от соответствующих волн с химическим механизмом тепловыделения тем, что температура в первых на несколько порядков выгпе, чем во вторых, и достигает 10 -10 К, среда является полностью ионизованной, скорость термоядерных реакций с ростом температуры увеличивается, а затем падает в отличие от монотонно увеличивающейся с температурой скорости реакций в изучавгпихся химических системах. Эти и другие свойства волн термоядерных реакций отличают их от обычных волн химических экзотермических реакций. [c.123]

Рассмотрим теперь несколько примеров исследования задач об инициировании экзотермических волн в средах с учетом процессов переноса. В дополнение к способам, рассмотренным ранее для кинетических моделей, в моделях с учетом теплопроводности возможен простой способ инициирования горения путем соприкосновения среды с нагретым телом. Остановимся на исследовании простейшей схемы. ЕЕусть полупространство занято однородной покоящейся средой [c.140]

Ясно, что рост температуры стенки со временем ускоряет формирование экзотермической волны, а уменьшение температуры замедляет этот процесс и может вообгце воспрепятствовать ему, т.е. волна горения не возникнет. Аналогична ситуация и в тех случаях, когда помимо механизма тепловыделения и теплопроводности сугцествуют другие механизмы отвода тепла от среды. При инициировании экзотермической волны в холодной среде путем соприкосновения с резервуаром тепла конечной емкости, например, с первоначально нагретой конечной областью внутри самой среды, возникновение волны или затухание экзотермической реакции зависит от свойств функций, харак-теризуюгцих тепловыделение и тепловые потери, и от свойств коэффициента теплопроводности (конечно, важную роль играют и условия теплопередачи на границах области). Во всех этих случаях естественно возникает понятие о пороговой энергии инициирования распростра-няюгцегося экзотермического процесса. [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...