Процессом кристаллизации

Для визуального наблюдения за процессом конденсации пара на рабочем участке в корпусе конденсатора и экране сделаны окна, закрытые стеклом, и осуществлена подсветка.

цией однофазной жидкости вдали от стенки и с процессом конденсации-пара на границе раздела кипящего пограничного слоя жидкости и холодного ядра. Интенсивность парообразования на стенке зависит от перегрева жидкости; процесс конденсации обусловливается перепадом . А^н=^н—tm, т. е. недогревом жидкости до температуры насыщения. Перегрев жидкости определяет интенсивность процесса парообразования; недогрев жидкости определяет размер области, на которую распространяется возмущающее действие процесса парообразования. Чем больше недогрев жидкости, тем уже область, охваченная кипением. При малом недогреве пузырьки пара отделяются от поверхности и конденсируются в потоке; при больших недогревах они конденсируются, не отделяясь от-поверхности. Процессы теплообмена'с поверхностным (местным) кипением имеют большое практическое значение, так как позволяют получить более высокие значения тепловых потоков по сравнению с конвекцией однофазной жидкости. Они применяются при охлаждении авиационных двигателей, ракет, в устройствах для непрерывной разливки стали и т. д. К недостаткам поверхностного кипения относится-возможность возникновения высокочастотных пульсаций давления-в рабочем канале. «

Испарение металлич. и неметаллич. материалов, нагретых до определенной темп-ры, может сопровождаться в замкнутых конструкциях процессом конденсации паров на холодной поверхности изделий, что изменит физич. хар-ки материала (электропроводность, теплопроводность).

Физическая интерпретация полученных результатов приводит к следующим заключениям. Возрастание амплитуд пульсаций в области небольших перегревов с приближением к линии насыщения объясняется, по-видимому, процессом конденсации примесей, содержащихся в паре и имеющих более высокую температуру конденсации при данном давлении [102]. Появление неустойчивых зародышей примесей вызывает возрастание интенсивности пульсаций в пограничных слоях, обусловленное появлением конденсационной турбулентности. На участке первого спада амплитуд (hsa=0,975—0,99) возникают устойчивые зародыши примесей в пограничном слое, снижающие интенсивность пульсаций благодаря

Попытка физической интерпретации полученных результатов приводит к следующим заключениям. Появление первого максимума амплитуды пульсаций связано с процессом конденсации не-

Полагая, что пленке передается теплота фазового перехода, которая транзитом проходит в стенку, и расход конденсата определяется только процессом конденсации, из уравнения баланса теплоты и ранее .записанных уравнений можно получить формулу, позволяющую определить положение поверхности пленки или ее толщину:

Можно полагать, что при несимметричной подаче пара, что имело место в опытах без сетки, у трубки образуется пограничный слой. Числа Re=gcd/rnn составляли в этих опытах величину от 24,6 до 168, т. е. были достаточно велики. Свободные токи при этом совпадают с течением пара, обусловленным процессом конденсации.

Как видно из формулы (7-2-41), учет возмущений, вносимых процессом конденсации, приводит к снижению интенсивности теплообмена, хотя это снижение сравнительно невелико. Снижение обусловлено притоком массы конденсата и подтормажива-нием жидкости вследствие динамического взаимодействия фаз.

В результате при конденсации смеси паров могут возникнуть условия, при которых пленка оказывается неустойчивой к конденсат приобретает непленочный характер формирования. Состав конденсата при этом может зависеть от полей концентрации в паровой фазе, что в свою очередь может быть обусловлено не только процессом конденсации, но и характером граничных условий (местом подачи пара, распределением концентраций на входе и т. п.).

Из сказанного следует, что внутри капли температура чрезвычайно быстро выравнивается, следуя за процессом конденсации, и в практических расчетах можно не принимать во внимание разность температур внутри капли.

Чем меньше размеры образовавшихся в процессе конденсации капель, тем более вероятно сохранение в проточной части турбины мелкодисперсной влаги — менее вредной с точки зрения эрозии лопаток и механических потерь. Определение местоположения обильного выпадения влаги и его смещение по усмотрению конструктора — главная задача управления процессом конденсации.

Линия А?В является на этой диаграмме линией ликвидус, линия ADCB — линией солидус. Зная правило фаз и правило отрезков, можно проследить за процессом кристаллизации любого сплава.

В приведенных выше диаграммах (см. рис. 98, 105) рассматривали первичные превращения, связанные с процессом кристаллизации жидкого сплава.

На плоскостном изображении диаграммы (см. рис. 120) температурной оси нет. Можно проследить последовательно за процессом кристаллизации, не отмечая, при какой температуре, какая фаза начинает кристаллизоваться. Если на диаграмму нанести линии, соответствующие одинаковым температурам (изотермы), т. е. линии, которые представляют собой пересечения горизонтальных (изотермических) плоскостей с поверхностями диаграммы, то можно будет с некоторым приближением судить о температурах превращения.

Окончание затвердевания сплава соответствует температуре /4. Выделяющиеся кристаллы твердого раствора имеют переменный состав, зависящий от температуры. Однако при медленном охлаждении процессы диффузии в жидкой и твердой фазах (объемная диффузия), а также процессы взаимной диффузии между ними (межфазная диффузия) успевают за процессом кристаллизации, поэтому состав кристаллов выравнивается. В этих условиях сплав после затвердевания будет состоять из однородных кристаллических зерен твердого раствора (см. рис. 58, б), а их состав будет соответствовать исходному составу сплава.

Горячими трещинами называют хрупкие межкристаллитные разрушения сварного шва или околошовной зоны, возникающие в области температурного интервала хрупкости (в период кристаллизации) в результате воздействия термодеформационного сварочного цикла. Образование горячих трещин тесно связано с процессом кристаллизации металла. Для равновесных условий кристаллизации обычно образование горячих трещин происходит в интервале температур, находящемся между температурой образования кристаллического каркаса внутри расплава (ближе к температуре ликвидуса) и температурой солидуса. Горячие трещины возникают в тот момент, когда интенсивность нарастания деформаций (вследствие усадки) в металле шва в период остывания приводит к деформациям большим, чем его пластичность в данных температурных условиях.

Горячими трещинами называют хрупкие межкристаллитные разрушения сварного шва или околошовной зоны, возникающие в области температурного интервала хрупкости (в период кристаллизации) в результате воздействия термодеформационного сварочного цикла. Образование горячих трещин тесно связано с процессом кристаллизации металла. Для равновесных условий кристаллизации обычно образование горячих трещин происходит в интервале температур, находящемся между температурой образования кристаллического каркаса внутри расплава (ближе к температуре ликвидуса) и температурой солидуса. Горячие трещины возникают в тот момент, когда интенсивность нарастания деформаций (вследствие усадки) в металле шва в период остывания приводит к деформациям большим, чем его пластичность в данных температурных условиях.

Горячие трещины в сварных швах никеля и его однофазных сплавов, как правило, возникают по границам полигопизации, к-рые имеют дислокационное происхождение и образуются при темп-pax ниже со-лидуса вслед за процессом кристаллизации. Эти границы представляют собой скопление дефектов к ристал лич. решетки и примесных атомов и поэтому обладают весьма малой пластичностью и прочностью при высоких темп-pax. Однако уже при содержании от 0,001 до 0,01% РЬ, В, S, Р и др. малорастворимых вредных примесей горячие трещины могут возникать непосредственно в процессе кристаллизации вследствие концентрации легкоплавких эвтектич. составляющих по границам первичных кристаллитов в металле шва и границам зерен осн. металла в участке частичного

Чернов долго и тщательно изучал кристаллизацию различных веществ. Он выращивал большие (кристаллы поваренной соли и различных квасцов, наблюдал за процессом кристаллизации воды при замерзании, за возникновением и распространением сложных узоров льда. Сохранились фотоснимки оконных узоров льда, один из которых, как указывает надпись, был сделан Черновым зимой 1915 г., т. е. когда ему шел 76-й год. По аналогии с кристаллизацией раствора квасцов при замерзании Чернов создает схему затвердевания жидкой стали, а затем подтверждает ее правильность результатами многочисленных наблюдений и опытов в 'заводской обстановке.

Сплав АЛЗ отличается от сплава АЛ5 более высоким содержанием меди и наличием в нем марганца. По литейным свойствам близок к сплаву АЛ5. При оптимальном содержании легирующих элементов фазовый состав сплава АЛЗ в литом состоянии следующий: а-твердый раствор + СиА12 + фаза W (AlxMg5Cu4Si), вместо этой фазы может быть фаза Mg2Si. Наличие в структуре фазы W, как в сплавах АЛЗ, АЛ5, АЛ4М, АЛ10В и других четверных сплавах, обусловливается медленным процессом кристаллизации, когда достаточно полно протекает пере-тектическая реакция: ж -)- Mg2Si =± a-f- W. Сплав АЛЗ применяют для литья деталей корпусного типа и арматуры, работающих при температурах до 275° С.

Неоднородность стального слитка по составу (ликвация) связана с самим процессом кристаллизации стали (явление избирательного затвердевания). Химическая неоднородность может быть в пределах отдельного зерна (дендритная ликвация) или по всему объёму слитка (зональная ликвация). В первом случае оси дендритов оказываются менее обогащёнными примесями по сравнению с междуосными участками зерна. При зональной ликвации отдельные зоны слитка (в зависимости от условий отливки), чаще всего верхняя и средняя части, содержат повышенное количество примесей. Зональная ликвация обычно проявляется тем слабее, чем сильнее выражена дендритная ликвация.

электронного и лазерного лучей, а также радиочастотного излучения); комбинированных процессов (с наложением силовых, тепловых, электрических, магнитных и ультразвуковых полей или с управлением процессом кристаллизации); вакуума и искусственных сред, эффекта сверхпластичности материала; упрочнением и модифицированием поверхностей детали; с помощью конструктивно-технологических методов управления остаточными напряжениями в материале и высокоэффективного контроля радиационным, ультразвуковым, электромагнитным, капиллярным и другим методами; внедрением прогрессивной организации и автоматизации производства, которые гарантируют высокий уровень условий труда и культуры производства.