Скорость и параметры диффузии

Скорость и параметры диффузии 309 [c.309]

Влияние состава сплава и природы диффундирующего вещества на скорость и параметры диффузии [c.309]

Скорость и параметры диффузии 311 [c.311]

Как мы уже видели, свойства дискретной фазы многофазной системы определяют такие общие параметры, как концентрацию, или числовую плотность, среднюю скорость и коэффициент диффузии. В общем случае другие свойства переноса множества частиц можно найти соответствующим интегрированием основного уравнения движения [уравнение (2.37)], как это делается при определении свойств переноса в кинетической теории газов. Одновременно следует признать, что причиной движения частиц в общем случае является движение жидкости, и любой кинетический анализ должен учитывать этот факт. [c.203]

Рассмотрим уравнения энергии, движения и диффузии, описывающие поля температуры, скорости и концентраций в раздельно идущих процессах переноса теплоты, количества движения и вещества. Физические параметры жидкости будем считать постоянными. [c.456]

В начальный период времени скорость окисления максимальна и затем уменьшается во времени. Если 1 < < 2, то окисление определяется скоростью диффузии частиц и скоростью окисления металла кислородом (область смешанной кинетики). Предполагается, что при выполнении указанного условия процесс окисления сопровождается постоянным разрушением оксидной пленки, так как Уо > м- При п >2 происходит изменение параметров диффузии через пленку, связанное с появлением значительных напряжений или структурными изменениями пленки. При п = 2 скорость процесса окисления определяется скоростью диффузии частиц через пленку. Параболическая зависимость окисления широко встречается в практике при достаточно высоких температурах для большего ряда окислителей и металлических материалов, что позволяет применить параметрический метод для оценки скорости коррозии и прогнозирования коррозионных разрушений при наличии сравнительно небольшого количества экспериментальных данных [13]. Этот вопрос рассмотрен в главе 3. [c.22]

Коэффициенты переноса — физические параметры среды, характеризующие интенсивность протекания в ней тех или иных явлений переноса (диффузия, теплопроводность, вязкость). Введение коэффициентов переноса основано на допущении о линейной зависимости потоков массы, количества движения и энергии от градиентов концентрации, скорости и температуры (см. гл. 2). Размерность коэффициентов переноса диффузии — м /с, теплопроводности — кВт/(м-К), вязкости— (Па-с) или (кг-с)/м2. [c.371]

При исследовании систем, находящихся вдали от состояния равновесия, неожиданно обнаруживается зависимость между кинетикой идущих в системах химических реакций и их пространственно-временной структурой. Конечно, верно, что взаимодействия, определяющие величины констант скоростей химических реакций и параметров переноса, в свою очередь определяются величинами близкодействующих сил (имеются в виду валентные связи, водородные связи, силы Вап-дер-Ваальса). Тем не мепее решения кинетических уравнений зависят, кроме того, и от глобальных характеристик. Эта зависимость, тривиальная для термодинамической ветви вблизи равновесия, для химических систем, находящихся в условиях, далеких от равновесных, становится определяющей. Например, диссипативные структуры, как правило, возникают лишь в таких системах, размеры которых превышают некоторые критические значения. Значения этих критических величин являются сложной функцией параметров, определяющих идущие в системе химические реакции и диффузию. Поэтому мы можем сказать, что химические нестабильности сопряжены с упорядочением па больших расстояниях, благодаря которому система функционирует как единое целое. [c.137]

Подчеркнем, что величины термодинамических сил — количественные меры описания системы от состояния равновесия — есть измеряемые физические параметры. Феноменологические коэффициенты — есть измеряемые свойства материалов изделий коэффициенты скоростей химических реакций, диффузии, теплопроводности, вязкости и т. п. [c.56]

Величина D является тензором из (п— у коэффициентов диффузии, соответствующим скорости системы отсчета 1 и параметров состава <в. Для другой скорости системы отсчета "у получим [c.31]

Рассмотрим влияние основных режимных параметров — давления, массовой скорости и пар о содержания для указанных выше видов кризиса теплоотдачи. С изменением давления меняется плотность фаз, сила поверхностного натяжения, вязкость и т. д., что сказывается на параметрах парообразования и толщине граничного кипящего слоя. Различная скорость потока обусловливает разный градиент скорости в слое. Это оказывает влияние на размеры отрывающихся пузырьков пара и интенсивность эвакуации их в ядро течения. Турбулентные пульсации, также зависящие от средней скорости течения, определяют интенсивность диффузии капель из ядра и срыва жидкости с пленки. С изменением энтальпии потока меняется скорость, влагосодержание и интенсивность обмена жидкостью между ядром потока и пристенным слоем. " [c.120]

Когерентная связь особенно устойчива при малой упругой деформации. Скорость роста частиц зависит от поверхностной энергии и коэффициента диффузии на границах фаз. В никелевых сплавах упрочняющая фаза Ы1з(А1, Ti) или у изоморфна матрице, когерентно с ней связана, а периоды их решеток различаются всего на Избыточная энергия на границе не велика и структура отличается большой стабильностью. В более простом никелевом сплаве (нимоник) упрочняющая фаза у также связана когерентно с матрицей, но во втором случае разница в параметрах решетки обеих фаз больше и структура сплава менее стабильна. [c.393]

На кинетику растворения твердого металла в жидком влияют параметры, названные выше, а также и коэффициент диффузии растворенного вещества через постоянный пограничный слой окружающей твердый металл жидкости. На практике скорость растворения также будет зависеть от присутствия любой защитной пленки на поверхности твердой фазы. Это можно использовать как метод регулировки скорости разъедания твердой фазы жидкостью [174]. В большинстве случаев контролирующим фактором в жидком состоянии служит величина коэффициента диффузии и другие факторы можно опустить. Если диффузия в жидком состоянии не является контролирующим фактором, то растворимость определяется парциальной молярной свободной энергией растворенного вещества [174]. Начальная кинетика растворения в чистом растворителе будет определяться прежде всего [c.75]

При фиксированном расстоянии между пластинами по мере уменьшения степени перераспределения компонентов скорость роста будет повышаться, но лишь до некоторого максимального значения, при котором вся высвобождаемая при росте химическая свободная энергия запасается в виде энергии а/р-границ раздела. Однако рост термодинамически возможен и с любой скоростью Y, меньше максимальной, так что для уточнения конкретных условий роста может потребоваться введение еще какого-либо кинетического параметра (помимо коэффициента диффузии). Кан предполагал, что границу между пластинами и матрицей можно рассматривать как обычную границу (разд. 3.1), подвижность которой и определяет соотношение между скоростью роста и движущей силой. Совместное использование этого условия и уравнения диффузии дает тогда возможность рассчитать скорость роста и степень разделения компонентов, если известно расстояние между пластинами. [c.269]

На скорость образования, рост, фазовый состав и структуру диффузионного слоя существенно влияют температура и время насыщения, параметры диффузии насыщающих элементов в материале основы, химический состав и структура этого материала [90]. [c.83]

Перспективным является и третий путь — выбор таких тугоплавких и жаростойких соединений, в которых атомы, входящие в состав покрываемого материала, диффундируют с возможно малой скоростью. При выборе защитных покрытий, например для молибдена, часто руководствуются данными о скорости диффузии атомов различных элементов в молибден. В соответствии с этим подавляющее большинство выполненных до настоящего времени работ посвящено определению параметров диффузии атомов некоторых элементов в молибден. Диффузионная подвижность атомов молибдена в различных материалах изучена сравнительно мало. Между тем опыт показывает, что скорость диффузии атомов некоторых элементов в молибдене и скорость встречной диффузии атомов молибдена могут отличаться на два порядка. Классическим примером может служить взаимодиффузия железа и молибдена [c.81]

Подчеркнем еще раз, что выведенные здесь линейные по градиентам соотношения (3.3.3), (3.3.15), (3.3.19) для турбулентных потоков диффузии, тепла и тензора турбулентных напряжений справедливы далеко не всегда. Строго говоря, для их обоснованности необходимо, чтобы в каждой точке пространства турбулентное поле пульсирующих скоростей (и других термогидродинамических параметров) характеризовалось равновесием между возникновением и диссипацией энергии турбулентности Иевлев, 1975). Если же в уравнении баланса для энергии турбулентных пульсаций (см. (3.1.68)) существенны конвективные и диффузионные члены (т.е. параметры потока в точке зависят от характеристик турбулентного потока в целом), то локальные формулы (3.3.3), (3.3.15), (3.3.19) становятся неточными (подробнее см. Гл.4). [c.156]

Рассмотрим изменение массовой концентрации дисперсной фазы (конденсата) аз при гомогенной конденсации в струях. В паровоздушных струях поперечное распределение параметров таково, что область, где скорость нуклеации становится достаточной для начала гомогенной конденсации, находится в слое смешения спутных потоков. Дальнейшее развитие этой области вниз по потоку и перемещение ее в приосевую зону зависят от соотношения между кинетическими процессами (конденсации, испарения) и поперечной диффузией капель. [c.508]

Зная оператор A t), легко определить и среднюю концентрацию, отвечающую различным типам источников примеси, встречающимся на практике. Рассмотрим, например, снова случай чисто турбулентной диффузии, определяемой формулой (11.5), причем поле скорости и(Х, t) для простоты будем считать стационарным (что соответствует установившейся турбулентности). В таком случае плотность вероятности р(Х х, to+т ) для координат жидкой частицы в момент <о + т при условии, что в момент to она находилась в точке X, удобно обозначить символом pi(X x, т) тогда функция р1 в отличие от р не будет зависеть от параметра to. При этом средняя концентрация от мгновенного точечного источника с производительностью Q (т. е. создавшего Q единиц массы примеси) будет равна Qpi(X x, t — to). В случае непрерывно действующего стационарного точечного источника в точке х с производительностью Q (т. е. создающего Q единиц массы примеси за единицу времени) средняя концентрация 0 (Х, i) = (X) не будет зависеть от времени и будет описываться формулой [c.527]

После превращения феррита, перлита или феррито-перлитной смеси в аустенит зерно аустенита имеет сложную структуру, характеризующуюся наличием внутренних поверхностей раздела. Такая структура сохраняется в нижней температурной зоне аустенитной области и исчезает лишь при 1000—1100°. Образовавшиеся поверхности раздела могут быть причиной наблюдаемой повышенной скорости диффузии в аустените в области температур ниже 1000—1100°. Выше этих температур структурные превращения феррита в аустенит при нагреве не оказывают существенного влияния на скорость диффузии. В табл. 48 приведены параметры температурной зависимости коэффициентов диффузии исследуемых элементов в железе и стали. Параметры диффузии в аустените вычислены из данных высокотемпературной области. [c.194]

Зарождение и рост пор на границах зерен обеспечиваются двумя процессами зернограничной диффузией и пластической деформацией, причем их соотношение существенно изменяется при изменении скорости деформирования [296, 382]. При уменьшении I относительный вклад диффузионных процессов увеличивается, поэтому при деформировании с двумя различными скоростями и I2 (El < Е2) скорость накопления повреждений, которую можно выразить параметром dSlde S — площадь пор на единичной площади грани зерна), будет больше при = Ei [c.154]

Влияние легирующих элементов на параметры кристаллизации при перлитном превращении объясняется изменением межпластиночного расстояния в перлите и, следовательно, диффузией при росте перлита изменением скорости диффузии С в аустените и необходимостью диффузионного перераспределения легирующих элементов. [c.101]

Данные, приведенные на фиг. 4.28, служат иллюстрацией того, что распределение плотности и скорости дискретной фазы зависит от отношения заряда к массе частиц и коэффициента диффузии частиц. Если построить зависимость параметров, характеризующих распределения скорости и плотности [в соответствии с формулами (4.86) и (4.87)] от турбулентного числа электровязкости Еу, величины (Нро — Мрш)/иро и т будут стремиться к единице, т. е. пределу, отвечающему вязкому движению частиц дискретной фазы (разд. 5.5). Профиль плотности, однако, в очень сильной степени зависит от Еу. При больших значениях Еу невозможно поддержать стационарное течение взвеси, поскольку [c.195]

Распространение загрязнений в воздухе происходит в результате атмосферной диффузии, теоретические основы которой интенсивно развиваются в последние годы в связи с глобальной проблемой охраны окружающей среды [1, 6]. Имеется несколько групп факторов, определяющих пространственное поле концентраций загрязнений атмосферы [7]. К ним относятся такие характеристики источников загрязнений, как расположение их по поверхности земли, мощность и режим инжектирования примесей в атмосферу, физико-химических параметры загрязнений при выходе их из источников (например, скорость и температура выбрасываемых газов). Загрязнения переносятся воздушными течениями и путем диффузии, обусловленной турбулентными пульсациями воздуха. Для описания переноса загрязнений ветром необходимо иметь сведения о вертикальном профиле ветра при различных метеорологических условиях. [c.18]

При оценке эффективности работы брызгальных бассейнов широко использовались исследования в лабораторных и натурных условиях, где устанавливались закономерности изменений параметров воды и воздуха [16, 17, 23, 29]. Были разработаны методики расчета и соответствующие программы, пригодные для использования в инженерной практике. Общая расчетная схема относится главным образом к области стабилизированных аэротермических характеристик, т. е. относится к брызгальному бассейну большой протяженности и, в частности, к концевой его части, которая отличается малой активностью и малыми энергетическими потенциалами. В этих же работах рассматривается гидродинамика ламинарного потока при наличии легкопроницаемой шероховатости, рассчитаны профили скорости и трения в потоке, установлена плотность распределения частиц, их снос потоком и соответствующие профили. Показано, что трансформация поля скоростей определяется действием трех механизмов торможением частицами основного потока, диффузией кинематической энергии от свободного потока в результате трения между слоями жидкости, переносом кинетической энергии свободного потока частицами при их движении от быстрых слоев течения к замедленным. [c.28]

Оси. параметры диффузии ТН — усреднённый по Максвелла распределению их скоростей (соответствующему темп-ре среды) коэф. диффузии и ср. квадрат расстояния между точками образования и поглощения ТН в безграничной однородной среде, равный fiL , где L=y DjT — T.u. длина диффузии ТН (Г ср. время жизни ТН в среде). Соответствен но ср. квадрат расстояния между точками образоваиия быстрого нейтрона (в ядерной реакции) и его поглощения равен (т+// ), где т — т. п. возраст ТН величина М наз. длиной миграции нейтро-пов. [c.689]

Нелннейное взаимодействие. С ростом амплитуды возбуждаемых волн возникают нелинейные эффекты, ограничивающие амплитуду волн и приводящие к изменению параметров системы плазма — пучок благодаря обратному воздействию возбуждаемых волн. При возбуждении широких волновых пакетов, фазовые скорости к-рых плотно заполняют область изменения фазовых скоростей, области захвата частиц пучка соседними волнами перекрываются. При этом благодаря случайному характеру фаз волн движение частицы аналогично броуновскому и происходит диффузия резонансных частиц в пространстве скоростей. Для описания процессов взаимодействия пучка с плазмой в этом случае возможен статистич. подход. [c.184]

С увеличением энтальпии потока по длине парогенерирующего канала наблюдается несколько различных по условиям теплообмена зон. В гидродинамическом и тепловом отношениях эти зоны отличаются друг от друга. С изменением энтальпии меняется водосодержание потока, от которого зависит диффузия жидкости к стенке. Увеличение паросодержания приводит к повышению скорости пароводяной смеси, которая сама по себе может влиять на рост коэффициента теплоотдачи. Некоторые исследователи считают, что именно повышением скорости и определяется увеличение коэффициента теплоотдачи [3.7]. В этой работе отдельно исследовалось влияние паросодержания и скорости пароводяной смеси на теплоотдачу. Показано, что а не зависит от а в интервале паросодержаний от г = 0,1 до а = 0,9, т. е. в исследованном диапазоне параметров водосодержание потока не сказывается на условиях теплоотдачи. [c.100]

Для определения б и идентификации вероятностной функции ЛХ) предлагаем следующую методику необходимо провести два опыта на растяжение при таких температурно-скоростных параметрах, когда активно протекают процессы как упрочненртя, так и ре-лаксации напряжений, т. е. при скоростях деформации в = 10 - -10 и температурах Т = (0,5-Ю,7)Гпд. При Т Т ю экспериментальной кривой упрочнения К г) определяется функция /о(А) методом подбора значения параметра распределения Эта задача легко выполнима, поскольку для описания ДХ) мы используем простейшее однопараметрическое экспоненциальное распределение. Затем при температуре Т = Тг аналогичным образом подбирается/1(>.) и определяется значение коэффициента, учитывающего влияние температуры и коэффициента диффузии к на значение параметра распределения А. Тогда, согласно (4.57), [c.188]

Был произведен расчет примеиительно к сплаву Zr + 10% Sn . Использовав известные экспериментальные значения параметров диффузии в объеме и по границам и приняв ширину границы равной 10 см, для d 5-10 3 см получили Гцр = 887°С. Таким образом, механизм зернограничной диффузии при ползучести является господствующим при всех температурах для сплава циркония в -состоянии. Расчет скорости зернограничной ползучести по формуле (IX.4) при напряжении 20 Мн/м (2 кГ1мм ) в зависимости от температуры дал результаты, находящиеся с опытными данными в разумном согласии. [c.385]

При исследовании растрескивания полиэтилентерефталатных пленок в одноатомных спиртах обнаружен интересный факт [57, 58]. Оказывается, критическое напряжение растрескивания увеличивается с ростом молекулярной массы углеводородного радикала, хотя поверхностное натяжение на границе жидкость-полимер при этом значительно уменьшается. Качественно этот факт объясняют снижением скорости диффузии с повышением молекулярной массы жидкости и способности к набуханию ПЭТФ. Внутри гомологического ряда спиртов для ПЭТФ была прослежена некоторая закономерность между критическим напряжением образования трещин и параметром, характеризующим скорость набухания. [c.135]

В двигателе Стирлинга давление вне трубки мало по сравнению с внутренним давлением, и им можно пренебречь. Параметры Ко и Do — это константы растворимости и диффузии, которые можно найти с помощью законов Зиверта и Фика [42], AHs — скрытая теплота растворения, а Еа — энергия активации процесса самодиффузии. Таким образом, можно видеть, что скорость просачивания водорода сквозь твердый материал зависит от многих факторов. Давление и температура являются рабочими параметрами и определяют рабочие характеристики двигателя, поэтому их изменение с целью облегчения проблемы диффузии может и не улучщить конечных результатов. Аналогичным образом изменение площади поверхности трубки или ее толщины может противоречить теплопрочностным требованиям. Следовательно, лищь физические характеристики материала — коэффициент растворимости К и коэффициент диффузии D — являются теми двумя параметрами, которые можно изменять с наименьшими ограничениями. Однако значения этих двух коэффициентов практически неизвестны для материалов, исполь- [c.264]

При постоянном электродном потенциале Е и больших временах t, когда пористый слой становится достаточно глубоким, СР осуществляется в условиях диффузионного контроля, а плотность тока перестает зависеть от кинетических параметров процесса. На основе уравнения (4.1) можнЬ получить временную зависимость скорости растворения, контролируемого диффузией в порах [c.160]

Мы уже упоминали о наших исследованиях [49] наводороживания в процессе деформации стали, при которых были отмечены огромные скорости дифф зии в зоне, прилегающей к линиям сдвигов. В этом отношении представляют интерес опыты по изучению диффзуии в отожженную деформируемую и недеформируемую мягкую сталь (0,13% С), описание которых приводится в работе [208]. Опыт проводился так, что водород выделялся электролитически на наружной поверхности стального цилиндра (внутри которого создавался вакуум) и диффундировал сквозь его стенки. Параметры диффузии определялись измерением количества водорода, прошедшего сквозь стенки цилиндра без нагрузки и при его растял<ении. При напряжениях, не превышающих предела текучести, диффузия водорода сквозь стенки увеличивалась пропорционально приложенному напряжению, возрастая на 0,25% с увеличением напряжения на 1 кПмм . Это объясняется тем, что в зоне упругих деформаций в отожженную сталь водород диффундирует сквозь кристаллическую решетку более или мекее гомоген но- [c.33]

При образовании однофазного покрытия, когда на его поверхности сохраняется концентрация Сд, соответствующая нижнему пределу области гомогенности, скорость роста и параметр Ъ будут наибольши-Nffl. При двухфазной диффузии также можно подобрать такое значение что рост одной из фаз будет происходить быстрее, чем при любом другом диффузионном процессе в данной системе. При этом значение Ъ должно быть таким, чтобы на поверхности существовала концентрация Сд, соответствующая нижнему пределу области гомогенности этой фазы. Действительно, если толщины покрМтия одной из фаз изменяются по законам I2 - Ib sfD и /1 = 2bi /Ь 1 соответственно, то толщина слоя второй фазы может быть определена как разность /3 = h - h [c.131]

Пригодность материалов для работы в условиях взаимного контакта называют совместимостью. При хорошей совместимости изменение свойств материалов вследствие контакта со средами должно происходить в заданных пределах в течение установленного срока. Для подтверждения совместимости проводят комплекс физико-механических (на набухание, прочность, твердость, морозостойкость и др.), специальных (на трение, термостарение и т. д.) и натурных испытаний. Совместимость оценивают качественно (по трех-, четырех-, пяти- и десятибалльной системам) либо количественно (по кинетическим константам протекания процесса — энергии активации, константам скорости химических реакций, параметрам диффузии). Несмотря на прин- [c.197]

Как показывает расчет (см. раздел 3.5.4), в подобных условиях объемная диффузия может идти на расстоянии единиц и десятков ангстрем, хотя граничная диффузия и диффузия по дислокациям идет с существенно большей скоростью. Даже если диффузия никеля пройдет всего на расстоянии двух параметров решетки от поверхности дисперсной у-пластины толщиной 50 А, то обогащенный никелем слой составит около 30% всегнэ объема кристалла, что легко обнаруживается м одом ЯГР. [c.138]

Известно, что сопротивление ползучести двухфазных сплавов уменьшается в процессе высокотемпературной ползучести из-за сфероидизации и роста частиц. Движущей силой этого Процесса является уменьшение свободной поверхностной энергии скорость, с которой развивается указанный процесс, определяется параметрами диффузии. Непрерывная твердая пленка второй фазы сплава сфероидизируется, как это схематически показано на рис. 24, что приводит к снижению сопротивляемости ползучести сплава, представляющего конгломерат двух фаз. Дисперсионно твердеющие сплавы характеризуются большим разнообразием конфигурации дисперсных частиц значительного размера. В результате огрубления структуры число мест в каждом единичном объеме, в которых может возникать поперечное скольжение, уменьшается в связи с этим становится меньше порогов и мест образования дислокационных сплетений. Все это также снижает сопротивляемость ползучести. [c.294]

К методам первой группы относятся химико-термические методы образования покрытий (ХТМ), основанные на твердофазовом, жидкостном и газофазовом насыщении поверхностей инструмента. Диффундирующие элементы могут насытить поверхности инструментов непосредственно, без промежуточных реакций либо с предшествующей химической реакцией на границе между инструмен-уальным материалом и покрытием, или же в объеме исходных реагентов. ХТМ включает такие методы, как насыщение поверхности инструментальных сталей азотом и углеродом в газофазовых и жидких средах, ионное азотирование и цементация в плазме тлеющего разряда, борирование, интрооксидирование и др. (см. рис. 2). В результате насыщения диффундирующими элементами инструментального материала образуются диффузионные слои, кристаллохимическое строение и свойства которых сильно отличаются от соответствующих параметров инструментального материала. Эти элементы улучшают его поверхностные свойства. Скорость образования, кинетика роста покрытия, его структура и свойства в значительной степени определяются температурой процесса, временем насыщения, параметрами диффузии насыщающих компонентов в инструментальном материале и, наконец, существенно зависят от химического состава, структуры и свойств последнего. [c.9]

Для качественной сушки сырца должны быть подобраны такие соотношения скоростей внешней и внутренней диффузии, при которых возникающие усадочные напряжения не приводят к растрескиванию сырца. При этом скорость внешней диффузии регулируют режимом сушки, изменением параметров сушильного агента, а скорость внутренней диффузии—улучшением сушильных свойств массы (например, отощение, пароувлажнение). [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...