Диффузии механизмы, экспериментальное исследование

Модель течения гомогенизированной среды для случая нестационарного тепломассообмена в пучке витых труб (см. разд. 1.2), ее математическое описание и особенности метода решения задачи обосновываются экспериментально путем сопоставления теоретически рассчитанных и экспериментально измеренных на реальном пучке витых труб полей температур теплоносителя. При этом подтверждается правильность сделанных при математическом описании задачи упрощающих допущений и возможность с помощью эффективного коэффициента диффузии АГн замкнуть систему уравнений (1.36). .. (1.40). При экспериментальном исследовании коэффициента К учитывается действие на К всех механизмов переноса, присущих течению в пучке витых труб как при стационарных, так и нестационарных условиях, а также определяются границы применения квазистационарного значения этого коэффициента при расчете нестационарных полей температур теплоносителя. [c.44]

Значение D, оцененное по этому соотношению для ряда твердых растворов на базе алюминия, совпадает (в пределах довольно большой ошибки эксперимента) с экспериментально определенным коэффициентом диффузии. Более детальное исследование механизма и кинетики превращения было проведено лишь для очень небольшого числа сплавов, в том числе для выделения меди из германия и серебра, углерода и азота из а-железа и кремния из алюминия. [c.293]

Вопросу о превращении, обратном эвтектоидному, при котором две фазы, реагируя между собой при нагреве, образуют одну новую фазу, посвящено очень небольшое число экспериментальных исследований. Это превращение также представляет собой прерывистую реакцию в использовавшемся выше смысле, и каждый участок конечной фазы номинально является монокристаллом, хотя он и может содержать маленькие нерастворившиеся кристаллики одной из исходных фаз. Существенной для роста при этом превращении может быть диффузия в одной или в обеих первичных фазах, диффузия в конечной фазе или диффузия вдоль некогерентной границы раздела. Хотя естественным представляется предположение, согласно которому высокотемпературная фаза образуется путем взаимодействия двух низкотемпературных фаз, некоторые полученные на сталях кинетические данные указывают на то, что реальный механизм превращения может заключаться в перестройке решетки одной из низкотемпературных фаз в решетку, имеющую структуру высокотемпературной фазы, с последующим постепенным растворением в этой решетке второй низкотемпературной фазы. [c.311]

Вторая категория задач по диффузии связана с изучением атомного механизма диффузии, т. е. взаимосвязи между беспорядочным перемещением атомов в соседние места, находящиеся друг от друга на расстоянии нескольких ангстрем, и макроскопическим потоком вещества, измеряемым экспериментально. При этом решение диффузионных задач непосредственно связано с изучением простейших несовершенств кристаллической решетки твердого тела. Эти дефекты оказывают влияние на многие свойства твердых тел, и в свою очередь образование самих дефектов, их концентрация и свойства лучше всего могут быть изучены путем исследования диффузии. [c.132]

Сложность и многообразие явлений в тонких поверхностных слоях при трении создают известный ряд трудностей для исследователей при экспериментальном и теоретическом рассмотрении процесса диффузии. Изучение процесса диффузии важно особенно потому, что оно способствует исследованию механизма пластической деформации активного слоя, образования и роста вторичных структур, их разрушения и, тем самым, получению физической картины контактного взаимодействия и выявлению путей его регулирования. [c.195]

Принципиальное отличие механизмов взаимодействия кислорода с металлом при трении и термическом окислении экспериментально подтверждено в работе [9] при исследовании слоев трения на поверхности высокохромистых сталей. Установлено, что если при термическом окислении основной причиной роста слоя оксидов является диффузия ионов металла через оксидный слой к поверхности раздела оксид— среда, то образование поверхностных слоев трения связано с ускоренным насыщением кислородом деформированных трением слоев металла. В ней же впервые было показано, что кроме оксидов на поверхности трепня возникают своеобразные структуры, в которых кислород при его массовом содержании до 10 % не образует с атомами металла характерной для оксидов ионной компоненты межатомной связи. Именно эти структуры были впоследствии названы ЛКС. В ходе детальных исследований состава этих структур и распределения в них элементов в сопоставлении с оксидами, полученными на этих же сталях при термическом окислении, в работе [28] (рис. 5.8, табл. 5.1) установлено, что в поверхностных слоях трения в отличие от оксидов существенного перераспределения атомов металлов не происходит. [c.155]

Отсутствие достаточно обоснованных представлений о механизме турбулентного переноса тепла в значительной степени задерживает теоретическое исследование теплообмена при турбулентном течении теплоносителя. Это замечание в первую очередь касается теплообмена в потоке теплоносителей с высоким значением коэффициента молекулярной теплопроводности, где наибольший перепад температуры приходится на турбулентное ядро потока. Основным методом теоретического исследования в настоящее время является использование гипотезы об аналогии переноса тепла и количества движения с теми или иными эмпирическими поправками. Так, например, в работах [Л. 1—3] при расчете коэффициента теплообмена при течении в трубе расплавленного металла отношение коэффициентов турбулентной диффузии количества движения и тепла (турбулентное число Прандтля Ргт= т/а,. предполагается постоянным по току и определяется затем путем сравнения расчета с результатами экспериментального исследования. К- Д- Воскресенский [Л. 4], Дженкинс и Дейсслер [Л. 5] развили далее полуэмпи-рическую теорию Прандтля применительно к теполносителям с низким значением числа Прандтля. При этом входящая в расчетное соотношение константа также может быть определена лишь путем сравнения расчета с результатами экспериментального исследования. [c.315]

Теоретические и экспериментальные исследования [41, 78] показали, что эффективность обеспыливания газов зернистыми слоями определяется одновременным и совместным действием различных механизмов улавливания частиц - инерционным осаждением, зацеплением, седиментацией, диффузией, кинематической коагуляцией, турбулентной миграцией, термо- и электрофорезом и негидродинамическими факторами (магнитными, электростатическими и акустическими полями). [c.282]

Приведенные в работе данные, их обобщение и анализ представляют основу для дальнейшего развития как теоретических, так и экспериментальных исследований в области а) разработки новых физических моделей процесса хрупкого разрушения, основанных не на традиционных схемах неоднородности дислокационной структуры, а за счет реализации различного рода локальной неоднородности распределения ансамбля кластеров из точечных дефектов различной мощности и природы б) изучения основных закономерностей эволюции дислокационной структуры при испытаниях на длительную и циклическую прочность и физической природы усталости металлических и неметаллических материалов в различном диапазоне напряжений и температур в) расшифровки и интерпретации данных по низкотемпературному внутреннему трению металлических и неметаллических материалов и идентификащи их механизмов с учетом возможного влияния чисто методических эффектов (обусловленных спецификой метода и режима испытаний) на характер получаемой информации, а также выявления физической природы механизма старения материала тензодатчиков в процессе их эксплуатации г) получения количественной информации о кинетике, механизме и энергетических параметрах низкотемпературной диффузии (энергии образования и миграции вакансий и междоузлий, значения их равновесных концентраций и др.) д) развития теоретических основ и соз- [c.8]

Этот перечень типов диффузии достаточен, чтобы показать, что только очень тщательное экспериментальное исследование позволит установить действительный механизм в любой системе. Для примера рассмотрим окись меди СпгО. Это вещество раст- [c.32]

С. Воюцким [13], получает в настоящее время все более широкое признание. Эта теория хорошо согласуется с результатами экспериментальных исследований и, пожалуй, наиболее полно объясняет механизм, адгезии полимеров к металлам. В соответствии с диффузионной теорией адгезии формирование контакта между адгезивом и субстратом не ограничивается адсорбцией молекул полимера, поскольку система покрытие — субстрат претерпевает более глубокие изменения. Причиной этих изменений является диффузия. Движущей силой диффузии служит разность термодинамических потенциалов. Система покрытие— субстрат стремится к термодинамическому равновесию, что становится возможным благодаря тепловому движению атомов и молекул. В конечном счете диффузионные процессы могут привести к исчислению границы раздела фаз. Современные экспериментальные методы исследования, например исследования при помощи меченых атомов, дают возможность не только наблюдать за кинетикой процесса диффузии, но и подтвердить диффузионную теорию адгезии. [c.39]

Из изложенного следует, что коррозионные туннели возникают и развиваются по вполне определенным кристаллографическим плоо остям в направлении, соответствующем минимальному сопротивлению пластической деформации. Это находит хорошее экспериментальное подтверждение при исследовании характера развития трещины коррозионного растрескивания. В пределах одного фрагмента (колонии а-фазы одной направленности) трещина имеет прямолинейный характер. Вместе с тем для коррозионного растрескивания характерно многочисленное ветвление трещины. Именно в результате ветвления трещины на металлографических шлифах, как правило, наблюдаются отдельные прямые трещины, не связанные с магистральной (рис. 39). Какова же при таком механизме роль скола Скол при коррозионном растрескивании появляется в результате восходящей диффузии водорода, адсорбированного стенками туннелей, в подповерхностные слои в вершине трещины в области максимальных напряжений. Скол происходит по выделившимся мелкодисперсным гидридам на плоскостях базиса. Оголяя ювенильную поверхность, скол позволяет коррозионной среде выбирать новую благоприятную кристаллографическую ориентировку в соседних плоскостях. Если скол не происходит, а туннели сочетаются с неблагоприятными ориентировками, процесс коррозионного растрескивания тормозится. [c.67]

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]

Анализ полученных экспериментальных результатов показал, что га-зовыделение из образцов фафита, взятых в исходном состоянии (состоянии поставки), не может быть описано каким-либо из этих простых кинетических законов. В противоположность этому, для керамики газовьщеления согласуются с законом первого порядка. Этот факт при малой энергии активации процесса дегазации, соизмеримой по величине с теплотой физической адсорбции исследованных газов, позволил утверждать, что лимитирующей стадией процесса дегазации керамики является диффузия газа через систему капилляров. В то же время, анализ данных по кинетике изотермического газовыделения из графита показал, что этот процесс протекает в хорошем согласии с механизмом, основанном на предположении об энергетической неоднородности адсорбированных центров. Рассмотрим данные по кинетике газовьщеления [c.469]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...