Образования застойных

где АФ — работа образования зародышей кристалла произвольной ориентации.

размером меньше RK, или критического (на рис. 20, см. RKl, RK,, RKa, RKt), свободная энергия системы возрастает, так как приращение свободной энергии вследствие образования новой поверхности перекрывает ее уменьшение в результате образования зародышей твердого металла, т. е. объемной свободной энергии. Следовательно, зародыш размером меньше RH расти не может и растворится в жидком металле. Если возникает зародыш размером более RK, то он устойчив и способен к росту, так как при увеличении его размеров свободная энергия системы уменьшается.

Число центров кристаллизации и скорость роста кристаллов. При прочих равных условиях скорость процесса кристаллизации и строение металла после затвердения зависят от числа зародышей ч. з. (центров кристаллизации), возникающих в единицу времени и в единице объема, т. е. от скорости образования зародышей (1/см3-с); скорости роста (с. р.) зародышей или скорости увеличения линейных размеров растущего кристалла в единицу времени (мм/с).

Чем больше скорость образования зародышей и чем больше скорость их роста, тем быстрее протекает процесс кристаллизации. При равновесной температуре кристаллизации (Тпл) число зародышей и скорость роста равны нулю, поэтому кристаллизации не происходит (рис. 22). При увеличении степени переохлаждения скорость

образования зародышей и скорость их роста возрастают, при определенной степени переохлаждения достигают максимума, после чего снижаются. Обычно считают, что с увеличением степени переохлаждения скорость образования зародышей, а следовательно, и их число возрастают быстрее, чем скорость роста.

Такой характер изменения ч. з. и с. р. в зависимости от степени переохлаждения объясняется следующим. С повышением степени переохлаждения разность свободных энергий жидкого и твердого металлов А/7 (см. рис. 16) возрастает, что способствует повышению скорости кристаллизации, т. е. скорости образования зародышей и их роста (рис. 22). Однако для образования и роста зародышей требуется диффузионное перемещение атомов в жидком металле.

Поэтому при больших степенях переохлаждения (низких температурах) вследствие уменьшения скорости диффузии (коэффициента диффузии D) (рис. 22) образование зародышей и их рост затруднены. Вследствие этого, число зародышей и скорость их роста уменьшаются. При очень низких температурах (большой степени переохлаждения) диффузионная подвижность атомов столь мала, что большой выигрыш объемной свободной энергии AF при кристаллизации оказывается недостаточным для образования кристаллических зародышей и их роста (ч. з. = 0, с. р. = 0). В этом случае после затвердения должно быть достигнуто аморфное состояние. Для металлов в обычных условиях 1 реализуются лишь восходящие ветви скорости образования зародышей (ч. з.) и скорости роста (с. р.) (рис. 22 сплошные линии). Металл в этих условиях затвердевает раньше, чем достигаются степени переохлаждения, вызывающие снижение ч. з и с. р. Скорость образования зародышей и линейная скорость роста кристаллов определяют скорость кристаллизации. Средняя скорость изотермической кристаллизации v с увеличением степени переохлаждения, как и ч. з. и с. р. сначала растет, достигает максимума, а затем падает (рис. 22).

Величина зерна. Чем больше скорость образования зародышей и меньше скорость их роста, тем меньше размер кристалла, выросшего из одного зародыша (зерно), и следовательно, более мелкозернистой будет структура металла.

При небольшой степени переохлаждения ЛГ (малой скорости охлаждения) число зародышей мало. В этих условиях будет получено крупное зерно. С увеличением степени переохлаждения скорость образования зародышей возрастает и размер зерна в затвердев шем металле уменьшается.

возникла разность свободных энергий между исходной и образующейся, новой, модификациями. В твердом металле в отличие от жидкого возможно достижение очень больших степеней переохлаждения. Полиморфное превращение по своему механизму кристаллизационный процесс и осуществляется путем образования зародышей и последующего их роста. Образование зародышей идет с соблюдением принципа структурного и размерного соответствия. Рост зерен новой фазы, например, а (при охлаждении) происходит путем неупорядоченных, взаимно не связанных переходов отдельных атомов (группы атомов) через межфазную pVa границу. В результате граница зерен a-фазы передвигается в сторону ис-ходных р-зерен, «поедая» их. Такой рост новой фазы может иметь место только при высоких температурах 1. Зародыши новой модификации наиболее часто возникают на границах зерна исходных кристаллитов или в зонах с повышенным уровнем свободной энергии. Вновь образующиеся кристаллы закономерно ориентированы по отношению к кристаллам исходной модификации. и h.e

Превращения в твердом состоянии протекают в результате образования зародышей новой фазы в исходной фазе (матрице) и последующего их роста за счет матрицы. Кристаллизационные процессы образования фаз в твердом состоянии подчиняются тем же закономерностям, что и процессы кристаллизации из жидкости. Однако в случае превращения в твердом состоянии нужно учитывать упругие напряжения, возникающие вследствие того, что удельные объемы старой и новой фаз не одинаковы. Энергия упругой деформации повышает свободную энергию и затрудняет превращение: AF = ;--- — A/V) + А/^юв + А/гу„. Поэтому для начала превращения нужно, чтобы выигрыш в объемной энергии компенсировал не только проигрыш, связанный с образованием новых поверхностей раздела AFuui, но и компенсировал упругие искажения A.FyII : А/^об г> f> AFIIOB + AFyI1.

Таким образом, шаровая форма твэлов оказывается весьма перспективной как для реакторов ВГР, так и реакторов-размножителей БГР. Однако реализация преимуществ шаровой формы топливных элементов наталкивается на серьезные затруднения, связанные, в первую очередь, с недостаточными сведениями в области гидродинамики, теплообмена и структуры подвижных шаровых засыпок при высоких теплонапряженностях активной зоны. Не менее важными являются экспериментальные сведения о распределении газовых потоков, возможности образования застойных зон как на поверхности шарового твэла, так и в макрополости, о сохранении стабильности структуры шаровой засыпки в случае подвижной активной зоны. Для правильного выбора размера шаровых твэлов реактора ВГР и микротопливных частиц реактора БГР необходимо располагать методикой оптимизационных исследований. Решению некоторых из этих вопросов и посвящен предлагаемый материал.

Известно, что именно неудачное конструирование во многих случаях является причиной образования застойных зон, зазоров, концентрации механических и термических напряжений, неплотностей в отдельных соединениях и других явлений, способствующих коррозии.

Неудачное конструирование во многих случаях является причиной образования застойных зон, зазоров, концентрации механических и термических напряжений, неплотностей в отдельных соединениях, контакта металлов с различающимися электродными потенциалами и других явлений, способствующих коррозии.

Для исключения гидравлического удара следует избегать образования застойных зон масла в полостях венцов внутреннего зацепления и встроенных зубчатых муфт, предусматривая необходимые дренажные отверстия (см. рис. 7.8).

ляюгся причиной образования застойных зон, зазоров, возникновения механических напряжений и .других явлений, способствующих возникновению спеии<7.ических видов коррозии из-за ошиЗок конструктора - щелевая коррозия, контактная коррозия, ииттинговая коррозия. Конструкция металлических сооружений должна оыть рациональной не только с точки зрения механической прочности, но и коррозионной стойкости, и процессе проектирования путём рызрвботки региональных форм аппаратуры следует предусмотреть

Неудачное конструирование во многих случаях является причиной образования застойных зон, зазоров, механических и термических напряжений, неплотностей в соединениях и других явлений, способствующих коррозии.

чтобы не допускать образования застойных зон и узких щелей, изолировать детали, образующие гальванические элементы, предусматривать открытые вентилируемые ниши и т. д.

результатов ввиду образования застойных зон.

При вводе греющего пара через перфорированные трубы скорость выходящего из отверстия пара гасится на расстоянии ~ 150— 250 мм от места выхода из трубы и затем пар поднимается вверх через толщу воды в виде пузырьков. Пар, соприкасаясь с водой, доводит ее температуру до температуры кипения. При нагреве воды из нее выделяется воздух и вместе с паром занимает свободное над водой пространство в деаэраторе. Здесь так же, как и в рассмотренных ранее схемах деаэраторов, необходимо обеспечивать отвод получающейся паровоздушной смеси от поверхности воды для предотвращения возможности образования застойных мешков и повышения парциального давления воздуха над водой.

Кардинальным путем предотвращения шлакования топок с низкотемпературным кипящим слоем является интенсивное псевдоожижение, недопущение образования застойных зон с температурой выше примерно 700"С и достаточно регулярное удаление образующихся небольших спеков с уровня газораспределительной решетки.

Большей точности эмпирических формул добиться невозможно. Кривые зависимости oc(w) для труб горизонтального пучка практически совпадают друг с другом до степени загромождения слоя трубами о = 0,3, что соответствует относительным шагам около 1,6. При меньших значениях относительного шага максимум на зависимости ос (w) становится более резким, а «макс уменьшается из-за торможения частиц трубами пучка и вытеснения дисперсного материала в пространство над трубным пучком (снижения концентрации материала в пучке). Однако применение столь тесных пучков в промышленных установках проблематично из-за опасности образования застойных зон, слипания и слеживания материала.

Рекомендуем ознакомиться:

Образованием микротрещин

Определяем требуемую

Определяется амплитудой

Определяется действующими

Образующей начальных

Определяется движением

Определяется геометрической

Определяется характеристикой

Определяется интегралом

Меню:

Главная страница Термины