Гетерогенных химических

Измерение звуковых частот при помощи гетеродинного частотомера

Ввиду относительной сложности и дороговизны аппаратуры для измерения звуковых частот с точностью порядка +(0,01 — 0,05)% использование для этой цели широко распространенного радиочастотного прибора — гетеродинного частотомера — представляет известный практический интерес.

: 3.С. Лившиц, применив гетеродинный частотомер, два электронных осциллографа, пять каскадов деления частоты на 2 и перестраиваемый промежуточный генератор, устанавливаемый в целочисленном отношении с частотой гетеродинного частотомера, создал установку, позволяющую измерять любые звуковые частоты [27]. Более совершенная установка, не содержащая второго осциллографа и промежуточного генератора, была разработана А. Д. Вейсбрутом и О. А. Тхоржевским [28]. В этой установке частота гетеродинного частотомера делится при помощи 13 триггерных каскадов. Таким образом воспроизводится непрерывный спектр частот (при использовании гетеродинного частотомера с «низкочастотным» диапазоном частот 125—250 кгц — в пределах от 15,Зг^ до 250 кгц), известных с погрешностью, присущей гетеродинному частотомеру. Сравнение измеряемой и известной частот выполняется при помощи осциллогра-фической трубки при отношении частот 1:1. Наличие усилителя мощностью 20 вт с полосой частот 40—15 000 гц позволяет питать поверяемый частотомер напряжением известной частоты, что упрощает процесс поверки приборов.

Средние звуковые частоты можно сравнивать непосредственно с частотой гетеродинного частотомера при помощи кратных фигур. Э. С. Лившиц в приложении к [27 ] описал простой метод измерения частоты, пригодный при работе с гетеродинным частотомером с низшей частотой 125 кгц и погрешностью + 50 гц, для частот примерно от 5 кгц и выше. Согласно этому методу напряжение измеряемой частоты прикладывается к вертикальному усилителю осциллографа, а выходное напряжение гетеродинного частотомера подается на горизонтальный усилитель. Вблизи низшей частоты гетеродинного частотомера (обычно 125 кгц) устанавливают кратную фигуру с отношением частот N, которая возникает при частоте

Ввиду недостаточной абсолютной стабильности частоты гетеродинного частотомера и сложности изображения подсчитать число его вершин не представляется возможным. Тогда, не выпуская из вида экран осциллографа, очень медленно увеличивают частоту гетеродинного частотомера и отмечают появление следующей по порядку кратной фигуры. Она возникает при частоте

Отметим, что непосредственное определение fx по шкале гетеродинного частотомера (разность Р2 — FI) было бы значительно менее точным. Действительно, в данном случае Fz — Fj = 5,07 кгц вместо 5,048 кгц.

При измерении наиболее низких частот обе установки частоты гетеродинного частотомера FI и Fz должны находиться в зоне действия одной кварцевой контрольной точки; тогда погрешность при ее установке (примерно +20 гц) не имеет значения. Должны учитываться удвоенная погрешность градуировки шкалы прибора и погрешность, обусловленная кратковременной нестабильностью частоты гетеродинного частотомера. Из опыта работы с приборами типа 526, 527 и им подобным первую погрешность можно принять равной +0,02% для любой точки шкалы. Отклонение частоты в течение нескольких секунд (промежуток времени, достаточный для установки одной кратной фигуры) при предварительном прогреве гетеродинного частотомера и стабилизированном питании имеет порядок Ьнестаб ^ яьгЗ-Ю-".

с погрешностью, не превышающей -^^ 1 ,29 % . Как показывают приведенные вычисления, для гетеродинного частотомера, обеспе-

Для измерения частот ниже 5 кгц нужно уменьшить погрешность предварительного измерения /х, увеличив разность частот Fz — рг. Наиболее просто выполнить ряд последовательных установок частоты гетеродинного частотомера на кратные фигуры. Однако при измерении наименьших частот потребуется около 40 таких установок, что слишком утомительно. Поэтому данный способ применим либо при

Фиг. 19. Схема расположения установок шкалы гетеродинного частотомера на

Для большинства отечественных гетеродинных частотомеров наименьшая частота составляет 125 кгц. В связи с этим отношение частот при измерения частоты 1000 гц достигает 130 — 140. Главное затруднение метода состоит в определении отношения частот, соответствующего настройке гетеродинного частотомера на первую кратную фигуру (нестабильность частоты гетеродинного частотомера и большая сложность изображения исключают возможность его расшифровки).

Коррозия является процессом химического или электрохимического взаимодействия металлов с коррозионной средой. Для установления механизма и общих закономерностей этого взаимодействия и разработки методов борьбы с ним необходимо знание свойств металлов и коррозионных сред, а также основных закономерностей химических и электрохимических процессов. Поэтому научной базой для учения о коррозии и защите металлов являются металловедение и физическая химия, в первую очередь такие ее разделы, как термодинамика и кинетика гетерогенных химических и электрохимических процессов.

Величину Q, определенную из опытных данных зависимости lg ^ = f (1/Л (Рис- 83), принято называть кажущейся или эффективной энергией (теплотой) активации процесса, которая для гетерогенных химических реакций меньше их истинной энергии активации Q* на величину теплоты адсорбции реагирующего вещества, т. е.

Скорость гетерогенных химических реакций существенно зависит от относительного перемещения реагента относительно поверхности твердого тела. Процессы диффузии, лимитирующие скорость гетерогенных химических реакций, развиваются в приповерхностном слое при взаимодействии с 'потоком газа или жидкости. Толщина этого слоя, в свою очередь, зависит от скорости и характера движения потока, содержащего реагент. Так, при движении потока с малыми скоростями (ламинарный режим, Re
Процесс термической деструкции полимеров представляет собой совокупность гомогенных и гетерогенных химических реакций и фазовых превращений, сопровождающихся обычно поглощением тепла и потерей массы за счет выделения летучих продуктов разложения.

Скорость процесса в целом всегда определяется наиболее медленными его стадиями, при невысоких давлениях десорбция газа происходит гораздо быстрее, чем два первых процесса, т. е. скорость разложения будет определяться скоростью собственно химической реакции и скоростью диффузии газообразных продуктов внутри материала. В том случае, если лимитирующей стадией процесса является диффузия, кажущаяся кинетика реакции будет описываться уравнениями диффузии и, следовательно, не будет отражать скорости собственно химической реакции. В этом случае говорят, что процесс протекает в диффузионной области. Чаще всего он описывается уравнением реакции первого порядка, так как скорость диффузии прямо пропорциональна концентрации вещества в объеме. В диффузионной области кинетика процесса не имеет ничего общего с истинной кинетикой гетерогенных химических реакций.

шим тепловым эффектом и ведет к интенсификации теплообмена псевдоожиженного слоя с погруженными в него поверхностями нагрева (охлаждения). Это облегчает поддержание желательной температуры в аппарате. Боресков и Слинько [Л. 636] отмечают ту положительную сторону перемешивания среды (газа) в псевдо-ожиженном слое, что становится возможным раздельный ввод компонентов реакционной смеси в слой катализатора. Это особенно ценно, если смесь исходных компонентов взрывчата в широком интервале составов. Однако в других отношениях продольное перемешивание материала и среды представляет собой фактор отрицательный, например, при организации теплообмена •между средой и материалом или проведении гетерогенных химических реакций. Благодаря продольному перемешиванию снижается среднее значение разности потенциалов, лапример температурного напора при тепло.-обмене, теряется возможность осуществления теплового противотока.

(652.)О р о ч к о Д. И., М е л и к - А х н а з а р о в Т. X., П о л у-б о ТТ-р-йГн о в Г. Н., О ступенчато-противоточном методе контактирования мелкозернистых твердых материалов с газами и парами в гетерогенных химических процессах, «Хим. и технол. топл. и масел», 1957, № 12, 1—1!2.

На основании изложенного можно сформулировать исходные положения, необходимые для математического описания процесса разрушения: процесс переноса массы одномерный и стационарный; исходный материал представляет собой однородную композицию веществ, входящих в его состав; скорость уноса массы определяется скоростью разрушения коксового остатка за счет его химического взаимодействия с газовой средой; скорость химического взаимодействия обусловлена кинетикой гетерогенных химических реакций на поверхности материала и диффузией к ней окисляющих компонент из газового потока. С «химически» унесенной массой кокса уносится часть инертной массы наполнителя, пропорциональная его содержанию в исходном (неразложившемся) материале. В процессе окисления коксового остатка участвует кислород, образующийся при испарении и последующей диссоциации окислов наполнителя. Реакционноспособные газообразные продукты разложения материала взаимодействуют с углеродом и диффундируют через газовый пограничный слой независимо от соответствующих компонент внешнего потока. На поверхности материал полностью прококсован. Все тепловые эффекты (теплоты: пиролиза, гетерогенных химических реакций и т. д.) отнесены к поверхности. Режим течения газового потока турбулентный. Принимается, что имеется подобие между турбулентным переносом массы, энергии и количества движения, а турбулентные числа Le = Рг = Sc = 1. Турбулентный пограничный слой считается замороженным, а все реакции — происходящими на поверхности.

4. Гетерогенные реакции — реакции, протекающие на границе раздела фаз. С точки зрения гетерогенного химического процесса его можно разделить на три стадии: доставка реагирующих частиц на границу раздела фаз; реакция на границе раздела фаз; вывод продуктов реакции с поверхности раздела. Для подавляющего большинства гетерогенных химических реакций из трех перечисленных стадий наиболее медленными являются стадии, связанные с диффузией исходных веществ к поверхности раздела или продуктов реакции в объем системы.

Виброперемешивание с успехом применяют для интенсификации различных гетерогенных химических процессов. Используемый при этом диапазон частот колебаний находится в пределах от 1,0 до 1,0 • 10s Гц. Чаще всего для осуществления массообменных процессов используют довольно узкий интервал частот (50 — 100 Гц) с амплитудой колебаний виброперемещивающего органа (2—4) • 10" . Выбор этих частот связан с тем, что они легко обеспечиваются с помощью обычных электромеханических и электромагнитных вибраторов. В качестве виброорганов обычно используют перфорированные диски, при вибрации которых в жидкой фазе возникают струи. В результате этого в реакторе создается развитый турбулентный режим перемешивания массы, что значительно интенсифицирует технологический процесс. На рис. 33 показано вибро-перемешиваюшее устройство (ВПУ) . Стрелками показаны направления потоков жидкости. Перфорация дисков может быть цилиндрической или конусной. При конусной перфорации струя, вытекающая из усеченной части конуса, превосходит по своей длине струю, которая возникла бы при цилиндрической перфораций1 .

69. Мотулевич В.П. Система уравнений ламинарного пограничного слоя с учетом химической реакции и различных видов диффузии. Тепло- и массооб-мен в потоке несжимаемой жидкости при гетерогенных химических реакциях // Физическая газодинамика, теплообмен и термодинамика газов высоких температур. М.: Изд-во АН СССР, 1962. С. 159—180.