Поверхности электрода

Экспериментальное определение (серия III) влияния консистентных смазок на установление шероховатости металлической поверхности проводилось на паре сталь 45 — резина на основе нитрильных каучуков СКН-18 + СКН-26 на машине И-47-К-54 с терморегулированием процесса тренияг Условия работы: ско-

По приведенной ниже зависимости можно определить перемещение раскрытия трещины Vt, если известны коэффициент поворота г и перемещение раскрытия Vs на поверхности экспериментального образца. Зависимости между значениями /к-интеграла и Vt показаны на рис. 4.22:

Для компенсации потерь в окружающую среду в тепловую изоляцию помещен компенсационный нагреватель. Перепад температуры по толщине изоляции контролировался дифференциальными термопарами. Температура наружной поверхности экспериментального участка измерялась ХА-термопарами в шести по длине трубы сечениях через 50 мм. В целом методика проведения экспериментов и обработки опытных данных аналогична рассмотренной в параграфе 4.4.

Исследования проводились при давлениях 14,7, 29,4, 49, 63;8 и 78,5 бар; тепловых нагрузках 0,58-105, 1,15-Ю5 и 2,3-10? вт/м2; весовых паросодержаниях от —0,3 до 1,3; расходах теплоносителя, соответствующих скоростям 750 и 3300 кг/м2-сек. Длительность каждого опыта определялась временем стабилизации режима, так как показания записывались при неизменности параметров в течение 1 час. Каждая замеренная величина есть среднеарифметическая трех-пяти последних за опыт показаний приборов. Периодически производилась проверка повторяемости данных, полученных в различное время. С целью стабилизации условий'на теплообменной поверхности экспериментального участка производилась «приработка» в течение около 300 час При давлении 14,7 бар.

В опытах имели место следующие диапазоны изменения основных величин. Массовые скорости потока продуктов сгорания w менялись в пределах 0,3—16,0 кг/(м2-с), числа ReM=6900-f-93 800, Рг«0,7, температура стенки канала tw—24^-47 °С, температура продуктов сгорания на входе в экспериментальный участок ta = l240~ 1992°С, температурный симплекс 6И = 0,139ч-0,203. Поглощательная способность aw поверхности экспериментального участка во всех опытах была равна 0,85. Эффективная радиационная функция Лэф,и изменялась в пределах 0,132—0,320, а радиационный критерий Л'р,ш=0,0207-т-1,66. Приведенная безразмерная длина была равна 0,010—0,265. Экспериментальные значения безразмерной калориметрической температуры продуктов сгорания .6 были равны примерно 0,5—1,0.

Для подогрева воздуха использовались два трубчатых электроподогревателя 9, с помощью .которых осуществлялся различный подогрез воздуха. Воздухоподогреватели применялись при изучении конвективного теплообмена от горячего воздуха к поверхности экспериментального участка при его воздушной продувке.

Опыты проводились в диапазоне изменения основных параметров; давление составляло (1—20) 10* кгс/м2; температура поверхности экспериментальной трубки 0—600° С; число Рей-нольдса 10*—5-105; относительная амплитуда колебания давления О—0,5; частота колебаний 50—1000 Гц. Основное исследование

Визуальные наблюдения стекания смеси этанол — вода по поверхности экспериментальной трубки показали зависимость течения от состава смеси.

В нашей стране работы в этом направлении проводились в МЭИ и ИВТАН СССР [6.7—6.10]. Эксперимент проводился на двух установках циркуляционного типа. Степень концентрирования определялась по солевому методу (см. гл. 5). В качестве соли-индикатора использовался сульфат кальция. Опыты проводились следующим образом. При заданных режимных параметрах на поверхности экспериментальной трубки в течение определенного числа часов накапливались отложения окислов железа. Величина отложений контролировалась по приращению температуры стенки и изменению гидравлического сопротивления. Затем в контур вводился индикатор, по изменению концентрации которого находилась граница начала отложения соли.

Распределение давления по контактной поверхности экспериментально исследуется с помощью прибора, описанного в § 41.

для ДТМ и ДКМ. По всей вероятности, так же как и у воды, величина дкр при кипении ВОТ в большом объеме не зависит от материала греющей поверхности. Экспериментально найденная величина ^кр для дифе-нильной смеси практически равна величине, найденной

— экспериментально показана возможность эпитаксиального выращивания замкнутых монокристаллических слоев кремния на боковой поверхности цилиндрической низкоомной подложки;

Расстояние от активного пятна па расплавленной поверхности электрода до другого активного пятна дуги па поверхности сварочной ванны называется длиной дуги. Расплавляющееся покрытие электрода образует вокруг дуги и над поверхностью сварочной ванны газовую атмосферу, которая, оттесняя воздух из зоны сварки, препятствует взаимодействиям его с расплавленным металлом. В газовой атмосфере присутствуют также пары основного

Другой разновидностью сварки вольфрамовым электродом является сварка полым вольфрамовым электродом в вакууме (рис. 41). Возбуждение и поддержание дуги в вакууме 10^3 мм рт. ст. представляет определенные трудности, так как тлеющий разряд переходит па стенки камеры. Подача в рассматриваемом способе сварки дозируемого количества газа в полость электрода стабилизирует катодное пятно на внутренней поверхности электрода. Перемещение катода по внутренней полости вызывает разогрев электрода до яркого свечения. При силах тока свыше 50 А дуга представляет собой голубоватый разряд, цилиндрический по форме на всей длине дуги.

Влага в покрытии приводит также и к его разрушению, что делает электрод непригодным к работе. Водонепроницаемость покрытия электрода, особенно при работе в морской соленой воде, необходима для уменьшения утечек сварочного тока, которые могут достигать десятков ампер. По этой причине при сварке и резке в воде применяют специальные держатели, изолированные по всей поверхности. Водонепроницаемость покрытию электродов придают пропиткой и покрытием поверхности электрода специальными водонепроницаемыми составами (парафин, раствор целлулоида в ацетоне, бакелитовый лак и т. д.). При удовлетворительном изготовлении электродов дуга горит так же устойчиво, как па воздухе.

где С—емкость двойного электрического слоя; Уа — потенциал непосредственно у поверхности электрода, отнесенный к потенциалу в середине раствора (условно принимаемому равным нулю), изменяющийся в пределах плотной части двойного слоя линейно (рис. 110, в). Емкость плоского конденсатора может быть рассчитана по уравнению

Вследствие теплового движения молекул растворителя и ионов, а также взаимного отталкивания ионов с одинаковым зарядом часть ионов покидает, по Штерну (1924 г.), свое фиксированное положение у поверхности электрода и распределяется в растворе относительно поверхности металла, по Гун (1910 г.), диффузно — с убывающей при удалении от нее объемной плотностью заряда (рис. 111, а).

Поляризация является следствием отставания электродных процессов от перетока электронов в гальваническом элементе. Анодный процесс выхода ионов металла в электролит (Меп+ —> Меп+ х тН2О) отстает от перетока электронов от анода к катоду, что приводит к уменьшению отрицательного заряда на поверхности электрода и делает потенциал анода положительнее; катодный процесс ассимиляции электронов (D + пе —» \Dnel) отстает от поступления на катод электронов, что приводит к увеличению отрицательного заряда на поверхности электрода и делает потенциал катода отрицательнее (рис. 135).

Скорость диффузии в приэлектродном слое в направлении х, нормальном к поверхности электрода, дается первым законом Фика:

Рис. 142. Распределение эквивалентной концентрации катионов (с \, анионов (еа) и электролита в целом с вблизи поверхности электрода

Если m — число грамм-ионов, перенесенных диффузией к (или от) 1 см2 поверхности электрода, то для плотности тока, которая может поддерживаться диффузией, можно написать следующее уравнение:

Расчеты показывают, что в пределах диффузионного пограничного слоя концентрация раствора быстро изменяется (см. рис. 146). В первом приближении закон изменения концентрации можно считать линейным (т. е. — dc/dx = Ас/б). Поэтому уравнение для диффузионного потока m на единицу поверхности электрода можно приближенно представить в следующем виде:

Помимо наличия тока саморастворения поляризуемых при исследовании электродов, характер измеряемых реальных поляризационных кривых осложняется еще целым рядом явлений: а) образованием или удалением защитных пленок; б) изменением истинной поверхности электрода; в) изменением соотношения величин Sa и SK (в частности, за счет обнажения новых катодных участков по мере растворения металла); г) изменением значения рН около электрода (уменьшение при анодной и увеличение при катодной поляризации).