Реакция струи частиц

Реакция струи частиц. Изучение важного понятия реактивной тяги начнем с рассмотрения отдачи, производимой параллельным потоком частиц. Чтобы найти отдачу простой струи, применим к ней закон сохранения количества движения, который утверждает, что скорость изменения полного количества движения О определенной системы частиц равна нулю в свободном от силовых полей пространстве. [c.400]

Покажите, что сила реакции струи жидкости на лопатку турбины наибольшая, когда лопатка неподвижна. Подсчитайте, во сколько раз эта сила уменьшится, если лопатка будет двигаться (в сторону струи) со скоростью, равной половине скорости движения частиц струи. Покажите, что в этом случае работа силы реакции имеет наибольшее значение, а КПД = 1. [c.284]

В фильтр центробежной очистки масла двигателя ЗМЗ-53 (рис. 5.6) масло поступает от насоса через пустотелую ось 1 ротора. Из пространства под колпаком 5 масло проходит через фильтрующую сетку/и жиклеры 2 в полость корпуса фильтра, откуда стекает в поддон картера. Действием реакции струй масла, выбрасываемых из двух жиклеров, пластмассовый ротор 4 приводится в быстрое вращательное движение. При этом тяжелые частицы грязи и осадков отбрасываются к внутренней поверхности, стенок колпака 5 и оседают на них. [c.53]

Фильтры центробежной очистки масла (ГАЗ-53, Урал-375, ЗИЛ-130, ЯМЗ-236, ЯМЗ-238) задерживают как крупные, так и мелкие примеси, несгораемые осадки и влагу. Эффективность действия таких фильтров почти не изменяется по времени, и они могут быть легко и быстро очищены от осадков без замены деталей. Масло поступает в фильтр (рис. 31) из системы смазки двигателя через пустотелую ось 1 ротора 4. Из пространства под колпаком 5 масло проходит через фильтрующую сетку 7 и жиклеры 2 в полость корпуса фильтра, откуда стекает в картер двигателя. Действием реакции струй масла, выбрасываемых из жиклеров, ротор 4 приводится в быстрое вращательное движение. При этом тяжелые частицы грязи и [c.54]

При истечении струи дутья из фурмы, находящейся в полости конвертера, вследствие турбулентного массообмена вблизи внешних границ струи с движущимися вверх от ванны реакционными газами происходит вовлечение в струю частиц окружающей ее среды. Это приводит к возрастанию массы движущегося газа и дополнительному увеличению поперечного сечения струи. Ее общее количество движения при этом остается постоянным. По мере удаления от выхода из сопла увеличивается доля газа, вовлеченная в струю, и уменьшается доля остающегося свободного кислорода. Поскольку в окружающей среде реакционных газов главным компонентом является окись углерода, образующаяся при обезуглероживании расплава, вовлечение ее в струю дутья приводит к реакции взаимодействия с кислородом. Последнее должно существенно изменять окислительные свойства дутья до его контактирования с поверхностью ванны. Равновесные характеристики предполагают установление парциальных давлений 164 [c.164]

Реакция струи жидкости. Расчет тяги, обусловленной выбросом струи сжимаемой жидкости, более сложен, чем расчет тяги, обусловленной выбросом группы частиц, вследствие добавления сил давления к тяге количества движения. Расчет тяги в данном случае мы начнем с обращения к теореме о количестве движения жидкости [2], которая утверждает, что вектор полной скорости изменения количества движения, или производная по времени количества движения объема жидкости, стационарно протекающего через определенную (в математическом смысле) поверхность ), равна векторному интегралу от давления по площади этой поверхности, или полной [c.401]

Не просто запрячь тигра — заставить работать термоядерную реакцию. Тысячи препятствий встают перед учеными. Не имеющие заряда частицы — фотоны, кванты, нейтроны — уносят энергию из пылающего шнура . Обладающая фантастической теплопроводностью плазменная струя внезапно остывает. Но больше всего неприятностей доставляет неустойчивость плазмы. [c.182]

Интенсивность реакции углерода кокса с кислородом воздуха ва поверхности коксовых частиц также велика. Однако, подвод свежего кислорода к поверхности частицы и отвод от нее продуктов сгорания происходит в основном за счет диффузии, а так как диффузия кислорода. в среде инертных газов происходит сравнительно медленно, то это задерживает горение кокса. Увеличение скорости подвода воздуха к горящему коксу интенсифицирует процесс горения последнего, так как при этом струя воздуха срывает с кокса пленку инертных газов. Таким образом, скорость горения кокса лимитируется возможностями подвода кислорода к поверхности коксовых частиц. [c.45]

Сила реакции текущей жидкости используется в паровых и водяных турбинах. Струя пара или жидкости, протекая по искривленным каналам (как бы по трубам) колеса турбины, изменяет направление своего движения и создает силы реакции, которые вызывают вращение колеса турбины (рис. 10.18, а). В других конструкциях (рис. 10.18,6) струя воды или пара ударяется о лопатки колеса турбины изменяя направление своего движения, она создает силу реакции, приводящую колесо турбины во вращение. Лопаткам колес придают такую форму, чтобы струя под пх действием изменяла в наибольшей степени направление своего движения (рис. 10.17, а) в этом случае возникает и наибольшая сила реакции. Однако, если тело, изменяющее направление движения струи, неподвижно, частицы жидкости (и весь поток) сохраняют кинетическую энергию, и движущаяся жидкость работы не производит (трение не учитывается). [c.282]

Решение. Силу давления струи воды на стенку будем считать направленной перпендикулярно стенке. Согласно закону о равенстве действия и противодействия, частицы воды, оказывая давление на стенку, вызывают равную и противоположно направленную реакцию стенки F. [c.229]

Процесс кислородно-флюсовой резки осуществляют, вводя в зону реакции порошкообразные флюсы на железной основе. При сгорании флюса в кислородной струе выделяется дополнительное количество теплоты, повышается температура в зоне реакции, разжижаются тугоплавкие окислы. В то же время частицы флюса, выходя из сопла резака с большой скоростью, механически удаляют с поверхности реза тугоплавкие окислы. При использовании смеси железного порошка с флюсующими добавками, кроме чисто термического действия порошка и механического удаления окислов, наблюдается и флюсование, т. е. перевод тугоплавких окислов в более легкоплавкие соединения. [c.643]

Такое повышение производительности резки объясняется следующим а) в установках с внешней подачей флюса используется мелкий порошок (размеры частиц 0,14—0,05 мм) при этом скорость реакции горения порошка тем выше, чем более развитую поверхность имеют его частицы б) более низкой скоростью переноса частиц порошка к металлу, так как смешивание, порошка со струей режущего кислорода происходит на выходе ее из мундштука, когда струя уже расширялась в) при проходе порошка через факел пламени его частицы интенсивно нагреваются. Это обеспечивает более полное сгорание флюса, в результате чего значительно повышается температура металла в месте реза и соответственно увеличивается время пребывания окислов хрома в жидком состоянии. [c.79]

В третьей главе излагаются особенности ударного взаимодействия холодных мелкодисперсных (некоторые результаты исследования деформации микрочастиц при высокоскоростном (и = 500. .. 1200 м/с) ударе, адгезионного взаимодействия с подложкой одиночных частиц и потока частиц в условиях высоких концентраций. Рассматриваются особенности формирования покрытий методом ХГН - влияние на процесс напыления скорости частиц, температуры струи и подложки. Показана возможность формирования покрытий этим методом с возбуждением реакций синтеза. [c.26]

По результатам выполненных расчетов видим, что при температуре торможения газа 1 ООО К температура частиц оказывается в пределах 600. .. 700 К, что явно недостаточно для возбуждения реакций синтеза (850. .. 900 К). Следовательно, реакция может начаться лишь тогда, когда частицы нагреются до нужной температуры уже закрепившись за счет перераспределения тепла от преграды. В разд. 2.2 показано, что температура поверхности преграды оказывается на 200. .. 300 К ниже температуры торможения струи. Следовательно, для возбуждения реакции необходимо иметь струю газа с температурой торможения 1100. .. 1200 К. [c.160]

Таким образом, кинетическая энергия частицы не принимает значительного участия в процессе возбуждения реакции, а основным управляющим параметром остается температура поверхности преграды. Кроме того, особенностью газодинамического напыления является то, что реакция в основном происходит на поверхности преграды внутри сжатого слоя в отличие от газотермических методов, когда реакция проходит во время движения частицы в струе до преграды. [c.161]

При низких скоростях истечения струи кислорода увеличивается время соприкосновения ее частиц с металлом, благодаря чему повышается полезное использование струи для окисления металла, разогретого до температуры воспламенения. Струя имеет большой диаметр и окисляет большое количество металла, в особенности в верхней части разреза. Кроме того, уменьшается количество теплоты, уносимое из реза избыточным кислородом и балластными газами, не участвующими в реакции, в результате чего сокращается удельный расход кислорода. [c.73]

При разделительной резке сгорание порошка (флюса) может быть не полным, в особенности порошков марок К, С и даже М, содержащих сравнительно крупные фракции, не успевающие полностью сгореть на выходе из копья при больших скоростях истечения кислородной струи и флюса. В связи с этим для разделительной резки необходимо применять очень мелкий порошок марки ОМ, обеспечивающий достаточно полное сгорание частиц флюса, наибольший тепловой эффект реакции и наибольшую производительность резки при наименьшем расходе флюса. [c.27]

Давление струи на стенку можно считать направленным перпендикулярно к стенке. Частицы жидкости, производя давление на стенку, встречают со стороны сгенки реакцию, которая равна по величине и противоположна по направлению этому давлению. Обозначим реакцию стенки через Р задача сводится к определению этой реакции. [c.240]

Что касается внешних сил, действующих на нашу систему, то таковыми являются сила тяжести, реакция стенки F и давление со стороны, находящейся в тылу (и внешней по отношению к выделенным частицам) массы жидкости. Пренебрегая этим давлением, а также силой тяжести (при большой скорости струи эти силы незначительны по сравнению с реакцией стенки), ны будем иметь лишь одну внешнюю силу F. Импульс этой силы за время х равен Fx проекция этого импульса на ось х равна — Fx. [c.241]

Во время плавления, рафинирования, разливки в ковш, а затем в изложницы жидкая сталь практически всегда находится в контакте с огнеупорными материалами или шлаками. Частицы, отделившиеся от шлака или огнеупорной кирпичной кладки, могут попасть в струю расплавленной стали и остаться в слитке или отливке. Химический состав этих частиц вследствие реакции с жидкой сталью меняется тем не менее, они образуют неметаллические включения независимо от того, являются ли они результатом чисто механического процесса или гетерогенной реакции. Такие примеси называются экзогенными, в противоположность другим, которые непосредственно связаны с металлом 1. [c.60]

Шестеренный масляный насос 9 имеет индивидуальный привод и служит для циркуляции масла в контуре, где производится центробежная очистка масла. Фильтрация масла в центробежном фильтре 10 происходит в результате действия на частицы примесей центробежных сил, возникающих при вращении ротора от реакции масляной струи, вытекающей из его насадок. Подача насоса 9 составляет около 10% подачи насоса 7, а развиваемые им давления достигают 0,8—1,0 МПа. Перепускной клапан 5 отрегулирован на давление 0,8—1,02 МПа и сбрасывает часть масла в основной контур, если давление нагнетания насосом 9 превышает установленное значение. [c.131]

Реакции окисления органических веществ в кислороде протекают с выделением большого количества теплоты. Повышение давления и температуры кислорода способствует значительному ускорению реакции окисления. В сжатом или нагретом кислороде процесс окисления может протекать при известных условиях с нарастающей скоростью за счет увеличения количества теплоты, выделяющейся по мере окисления все большего и большего количества вещества и повышения температуры процесса. При соприкосновении сжатого газообразного кислорода с минеральными маслами, жирами или мелкодисперсными горючими веществами (угольной пылью, ворсинками органических веществ и т. п.) может происходить их самовоспламенение, иногда являющееся причиной пожара или взрыва. В качестве первоначального импульса воспламенения в этих случаях могут быть теплота, выделяющаяся при внезапном сжатии кислорода, теплота трения и удара твердых частиц о металл, электростатический искровой разряд в струе протекающего с большой скоростью гава и т. п. [c.9]

Сходные высказывания имеются также и у голландского физика В. Схавесанде (1721 г.), исследовавшего движение тележки под действием реакции струи выходяш его пара и подъем пороховых ракет в своем трактате Математические элементы физики . Рассмотрев сначала действие выходяш ей струи пара в приборе, подобном ге-роновому эолипилу , Схавесанде объясняет движение тележки и ракет так Сильно сжатый пар стремится разойтись равно во все стороны, и поэтому противоположные давления взаимно уничтожаются, а на открытое отверстие выходяш ий пар не давит следовательно, с одной стороны некоторое давление снимается и противоположное преобладает, так что тележка движется. Зажженные трубки, начиненные порохом, увлекаются вверх, поскольку зажженный порох приобретает упругость и частицы его стремятся разойтись куда бы то ни было так как с одной стороны труба открыта, давление в трубе становится меньше в эту сторону и поэтому противоположное преобладает . [c.22]

Реактивные струи авиационных двигателей электрически заряжены [2-4], причем в больп1инстве случаев их нескомпенсированный за-эяд - положительный. Заряженными частицами могут быть ионы, возникающие в камере сгорания вследствие хемоионизационных реакций [5], частицы сажи, а также заряженные частицы, появляющиеся при возникновении и развитии дефекта в конструкции двигателя. Имеются два режима движения частиц. Первый характеризуется непрерывным распределением заряженных частиц, когда они без видимых разрывов заполняют объем струи. При этом достаточно мелкие частицы вовлекаются в турбулентное движение несущего газа. Второй режим характеризуется движением заряженных частиц сгустками. Такой дискретный режим может возникать при нарушении нормальной работы камеры сгорания (например, при колебаниях коэффициента избытка воздуха, когда в проточную часть двигателя пе-эиодически попадает избыточное количество сажи), при наличии механических повреждений двигателя, при изменении условий течения в проточной части (возникновение пульсирующих отрывных зон), а также может отражать периодические процессы в двигателе. [c.715]

Реакции струй масла при подаче его под давлением 3— 6 кгс1см обеспечивают вращение ротора со скоростью 5000— 5000 об1мин. Находящиеся в масле примеси отбрасываются при этом на боковые стенки ротора и оседают на них. По мере загря-нения центрифугу чистят (через 80—100 ч работы). Очищенное масло из корпуса центрифуги по каналу 4 подается в масляную магистраль и по трубке 7 вытекает в картер двигателя. При пуске непрогретого двигателя лтасло может проходить через перепускной клапан 5, минуя центрифугу. Рассмотренная центрифуга обеспечивает весьма качественную очистку масла. Параллельное включение центрифуги в систему смазки двигателя, когда через центрифугу проходит 10—20% подаваемого насосом масла, гарантирует от попадания на трущиеся поверхности деталей двигателя крупных механических частиц. [c.237]

На систему действует реакция F стенки, с1влой тяжести и давлением на выделенную часть струи со стороны следующих частиц струи, внешних по отношению к выделен1юй системе, пренебрегаем, так как они при большой и незначительны по сравнению с F. Подставляя эти данные в (170), имеем [c.305]

Как видно, тепловой эффект реакции восстановления алюминием окислов большинства металлов в 3—17 раз больше теплового эффекта синтеза алюминидов. К тому же скорость восстановительно-окислительных алюминооксидных реакций также намного выше скорости интерметаллидных. Однако реализовать экзотермическую реакцию при напылении смесей алюминия и окислов затруднительно вследствие окисляемости алюминия и незначительной площади контакта частиц в плазменной струе. [c.96]

Некоторые успехи в формировании науки о баллистическом проектировании ракет были достигнуты на рубеже XIX и XX столетий, когда к решению баллистических задач стали привлекаться результаты исследований в области гидродинамики, изучавшей явления реакций водяной струи, и в области астрономии, рассматривавшей некоторые случаи механического движения тел с изменяющейся массой применительно к общей теории движения планет. В ряду этих исследований существенное значение для разработки основ баллистического проектирования имели выпо.лненные в 1897—1908 гг. работы Н. Е. Жуковского [5] и особенно работы И. В. Мещерского (1859—1935) по фундаментальным проблемам механики тел пере-л1енной массы, опубликованные в 1897—1904гг. [10]. Но, рассмотрев многие проблемы, связанные с изучением движения тел, масса которых меняется в процессе разновременного или одновременного присоединения и отделения частиц. Мещерский ограничился лишь самой общей постановкой задачи о движении ракет. Наиболее полное решение этой задачи и обоснование возможности использования принципа реактивного движения для межпланетных перелетов впервые были даны К. Э. Циолковским [c.411]

Для проведения реакции получения элементарного фосфора из среднего фосфата кальция — эндотермической реакции с участием двух твердых веществ автор [Л. 467] попытался применить другой вариант ллазменного слоя со струей плазмы, направленной вниз (ipH . 5-30). Генератор плазмы был с открытой дугой и расположен был над псевдоожи-женным слоем еэлектропро-водных частиц АЬОз так, что плазма и продукты реакции могли быть направлены вниз на поверхность слоя. В таком варианте плазменного слоя по сравнению с первым улучшалась стабилизация дуги, так как не было существенных флуктуаций давления в ней. [c.183]

Связующее и металлы типа алюминия являются горючей основой топлива. Наличие металлических присадок в ТРТ обусловливает повышение теплопроизводительности топлива по двум причинам вследствие высоких тепловых эффектов экзотермической реакции окисления металла, а также благодаря увеличению содержания водорода в продуктах сгорания и отсутствию водяного пара в выхлопной струе, что снижает соответствующие потери энергии. Однако практическое применение металлосодержащих топлив связано с определенными проблемами, заключающимися в том, что образующиеся при расширении потока в сопле РДТТ твердые окислы металлов медленнее отдают тепло потоку (термическое запаздывание) и ускоряются не так быстро (скоростное запаздывание), как газообразные продукты сгорания, что приводит к потерям удельного импульса. Связующее представляет собой высокоэластичное вяжущее вещество, которое наполняют окислителем и частицами металлического горючего. Связующее в ТРТ выполняет несколько функций. Являясь важным источником горючей основы топлива, оно, кроме того, должно скреплять между собой дисперсные частицы окислителя и металла, образуя пластичную каучукообразную массу, способную выдерживать большие деформации, возникающие под действием термических и механических напряжений. Таким образом, связующее в значительной мере определяет ме- [c.38]

Инжекционная обработка расплава порошками. Другая возможность обеспечения самоорганизации структур в расплавах связана с инжекцион-ной обработкой расплава порошками. Эта технология позволила получить высококачественную сталь путем предварительной обработки жидкого чугуна, при которой эффективно удаляется кремний, сера и фосфор из расплава [340]. Для изучения механизма явления и реакций, протекающих при такой обработке, было проведено моделирование процесса (на холодной модели). Расплавом служил метилениодид, продуваемый паровоздушной смесью. Характер внедрения порошка был снят на пленку с помощью видеокамеры. Анализ съемок позволил выделить пять зон в ванне метилениодида (они представлены на рис. 136 вместе со схемой продувки) / — зона внедрения струи II — зона газовых пузырей (несущий газ всплывает в виде пузырей) /// — струйная зона частиц (частицы входят в тесный контакт с жидкостью) IV — эмульсионная зона (шлаковые частицы превращаются в эмульсию) V"— "мертвая" зона. [c.220]

В технологических процессах наращивания предусматривается специальная подготовка материала, предназначенного для нанесения на субстрат, а непосредственно процесс нанесения часто осуществляют путем интенсивного температурного воздействия на наносимый материал. Например, в процессах плазменного напыления мелкодисперсные частицы материала расплавляются в струе высокотемпературной плазмы. Технологические операции намотки осуществляют, как правило, с применением пластифицированного связующего при отверждении которого протекают различные физико-химические процессы, связанные с теплообменом. Аналогичным образом, процесс твердения бетона при намоно-личивании массивных конструкций сопровождается выделением значительного количества тепла, обусловленного реакциями гидратации цемента. Это означает, что при построении теоретических моделей процессов наращивания указанного типа необходимо учитывать теплообмен между приращиваемыми элементами и наращиваемым телом, а также тепловыделение, протекающее в теле при изменениях структурного состояния материала. [c.191]

На рис. 11.14 приведена схема соответствующей печи. Шихтовые материалы — концентрат, известняк и кварц транспортером 4 подводятся к бункеру 3 и из него через дозатор 2 поступают на под 1 и далее под воздействием струй воздуха из воздушной коробки 7 непрерывно подбрасываются вверх и в горячей камере 5 поддерживаются во взвешенном, псевдо-сжиженном состоянии. Слой частиц как бы кипит и каждой частице обеспечивается наилучший контакт с газами. Из камеры газы затем поступают в пылеуловитель 6. В камере за счет тепла химических реакций поддерживается телшера- [c.45]

Порошковые аппараты. При порошковом газопламенном (факельном) методе напыления порошок материала, образующего покрытие, пропускают через пламя распылительной горелки. В качестве горючего газа применяют обычно ацетилен. Сгорание ацетилена при 3000°С происходит в струе кислорода по реакции С2Н2 + 1,50г = 2С0 + НгО. Благодаря высокой температуре пламени частицы порошка оплавляются, в состоянии мелких капелек ударяются о поверхность покрываемой детали и сцепляются с ней. [c.69]

Фильтры из ППМ в процессе эксплуатации загрязняются оседающими в порах частицами, что с течением времени приводит к уменьшению их фильтрующей способности. Существуют различные способы регенерации фильтров пропускание газа или жидкости в направлении, противоположном фильтрации (механическая очистка) применение тамических растворителей, пропускаемых в направлении, противоположном фильтрации. Осадок удаляется механически, но главным образом растворяется (сочетание механической и химической очистки) прокаливание ППМ, например, струей нагретого газа. При этом газ вступает в химическую реакцию с осадком или последний выгорает (термическая очистка). [c.203]

Чем больше давленпе кислорода при данной толщине разрезаемой стали и данном диаметре горлового сечения канала мундштука, тем обычно выше-скорость резки. Практически повышение давления является целесообразным лишь до некоторого предела и для ограниченного интервала толщин. С увеличением, давления кислорода увеличивается скорость протекания частиц кислорода через разрез, а следовательно бесполезный его унос и охлаждающее действие на металл в зоне химико-термической реакции резки. При неизменном выходном сеченпп мундштука увеличение давления кислорода нарушает цнлинд-ричность струи, что приводит к бесполезной потере энергии струи и у-вели-чению ширины реза. Поэтому существует оптимальная величина давленпя кислорода, превышение которой ведет к снижению скорости резки, увеличению удельного расхода кислорода и ухудшению качества иоверхности реза. [c.329]

На этом принципе основан способ кислородно-флюсовой резки. Основой таких порошкообразных флюсов, вводимых в реакционную зону вместе с кислородной струей, является железный порошок, При этом в процессе горения флюса образуются высоконагретые частицы РЮ, способствующие образованию более легкоплавких комплексных соединений (РеО-ЗЮ , РеО СггОз и др.). При этом облегчается доступ кислорода к неокисленным частям металла вследствие удаления тугоплавких оксидов. Для меди и сплавов на медной основе такие действия могут оказывать фосфорные и в некоторой степени алюминиевые оксиды. Введение алюминия способствует и повышению теплового эффекта за счет термитной реакции. Имеет значение также действие абразивных частиц, увлекаемых потоком кислорода режущей струи. [c.405]

Совершенно иной подход к описанию механизма скорости горения дан в работе [2]. Доказательство построено на основе экспериментальных наблюдений за горением систем, сопровождавшихся образованием большого объема конденсированного остатка топлива. Рассмотрен случай, когда при горении топлива конденсированный остаток образует плотный слой тохпциной Хх (через который прорываются пузырьки или струи газовых полупродуктов), а при х>хх слой разрыхляется. Было высказано мнение, что ...возможны случаи, когда при увеличении давления толщина плотного слоя остатка х должна расти. Если на поверхности имеется слой вязкой жидкости или слипшихся частиц, то унос остатка происходит в результате разрыва вязкой пленки при выходе пузырька на поверхность. При таком режиме унос пропорционален потоку пузырьков и квадрату радиуса пузырьков. Чтобы толщина слоя остатка была стационарной, она должна быть не слишком большой - такой, чтобы на длине еще происходило существенное расширение пузырька. Пока давление в камере меньше давления, при котором зона реакции садится на плотный слой остатка р ), скорость горения пропорциональна р и увеличение х не сказывается ни на скорости горения, ни на ее зависимости от давления. Однако при давлении больше, чем р, рост х должен привести к снижению скорости горения. По мере дальнейшего повышения давления либо произойдет затухание горения, либо горение проникнет внутрь слоя остатка, т.е. произойдет переход от одного режима горения к другому . Особый интерес представляет утвер- [c.62]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...