Расширения продуктов

В предыдущих разделах уже были отмечены благоприятные возможности для расширения применения композиционных материалов в конструкциях мало- и многоместных железнодорожных транспортных средств. Был дан ряд примеров использования стеклопластиков в обоих типах транспортных средств, в частности, для головных обтекателей, сидений, панелей. Для следующего поколения транспортных средств желательно разработать новые сочетания материалов и конструкций для составных частей вагонов. К основным деталям и узлам вагона относятся панели крыши, боковые панели, панели пола, стойки для окон вагона и кабины машиниста.

вследствие расширения применения в химической промышленно сти, при этом возросла и заработная плата рабочих.

С учетом сложившейся в мировом судостроении устойчивой тенденции расширения применения так называемой CALS концепции в области информационного обеспечения процессов создания и последующей эксплуатации судов и кораблей решением Российского агентства по судостроению в апреле 2001 года было принято решение о выполнении первого пилотного проекта по применению CALS-технологий в российском судостроении.

Для обеспечения надежного электроснабжения народного хозяйства, дальнейшего развития электроемких производств, расширения применения электроэнергии в сельском хозяйстве, для коммунально-бытовых нужд и в сфере обслуживания населения в 1981 —1985 гг. предстоит ввести 68,9 млн. кВт новой мощности и довести производство электроэнергии к 1985 г. до 1550— 1600 млрд. кВт-ч (расчетная величина 155 млрд. кВт-ч). В одиннадцатой пятилетке общий прирост производства электроэнергии по стране составит 256— 306 млрд. кВт-ч.

Основное количество тепловой энергии на заводах синтетического каучука расходуется в процессе производства мономера. Например, на получение 1 т дивинила из бутана расходуется до 30 т пара. Еще большее количество тепловой энергии расходуется при производстве изо'Пренового каучука, доля которого в общем выпуске каучука в одиннадцатой пятилетке повышается. За счет увеличения выпуска дивинила и изопрена по новым технологическим процессам, расширения применения высокоэффективных катализаторов, дальнейшего совершенствования технологии получения .каучуков в 1985 г. предусмотрено снизить расход тепловой энергии в производстве синтетического каучука по сравнению с 1980 г. более чем и а 6%.

К энергоемким отраслям относится химическая промышленность, занимающая второе место по потреблению тепловой энергии среди других отраслей промышленности. По большинству видов химической продукции в одиннадцатой и двенадцатой пятилетках предусматривается снижение норм расхода тепловой энергии, что будет достигнуто в основном за счет дальнейшего расширения применения энерготехнологических агрегатов большой единичной мощности в производствах аммиака, метанола, карбамида, серной кислоты, слабой азотной кислоты, серы — газовой и природной и др. В частности, в одиннадцатой пятилетке прирост производства аммиака обеспечивается за счет ввода прогрессивных энерготехнологических схем единичной мощностью 600 и 1500 т в сутки, а метанола — за счет ввода новых бесконверсионных схем с агрегатами мощностью 100 тыс. т и более продукта в год, ускорения освоения действующих энерготехнологических установок и перевода производства на природный газ и синтез-газ, что позволит существенно снизить удельные расходы тепловой энергии в этих производствах.

Зарубежные авторы связывают перспективность расширения применения композиционных материалов в машиностроении, судостроении, автомобилестроении и в самолетостроении со снижением стоимости армирующих волокон, указывая, например, что в течение ближайших десяти лет стоимость углеродных волокон, полученных из пека, составит 10—20 доллар/кг. При такой стоимости углеалюминий может быть с успехом применен в различных отраслях народного хозяйства. Из углеалюминия в принципе

По мере расширения применения низких температур и создания более крупных и сложных конструкций усилилась тенденция использования все более прочных материалов, более высоких действующих напряжений и полуфабрикатов больших сечений. Это повышает опасность хрупкого разрушения и делает необходимым применение при расчетах методов механики разрушения. Ниже приведены примеры ее использования при расчете емкостей для транспортировки ожиженного природного газа на кораблях и сосудов под давлением в авиакосмической технике,

Дальнейшее совершенствование технологии изготовления деталей типа валов и шпинделей в условиях единичного и мелкосерийного производства осуществляется путем изменения способов изготовления токарных гидрокопировальных полуавтоматов и создания на их базе станков с цикловым и числовым программным управлением; создания новых моделей токарных станков с ЧПУ, имеющих несколько независимых суппортов для параллельной и параллельно-последовательной работы; оснащения системой цифрового показа положения суппорта универсальных токарных и токарно-винторезных станков; расширения применения одно-шпиндельных и многошпиндельных токарных автоматов для изготовления деталей из прутка; расширения применения абразивных кругов для шлифования, работающих на скоростях, равных 40—60 м/с и более, и др.

Эти графики свидетельствуют о том, что эффективность применения УКМ возрастает вместе с повышением скоростных режимов работы машин, что определяет перспективу расширения применения УКМ в ближайшие годы.

Существенное значение для условия прочности (1.1) имеет назначение и статистическое обоснование гарантируемых характеристик механических свойств (особенно 0Ьт и 0П на базах до 105 — 2-Ю5 ч), а также уточнение запасов с учетом накопления опыта проектирования, изготовления и эксплуатации. Последнее становится все более важным по мере расширения применения конструкционных материалов повышенной и высокой прочности, что обычно требует некоторого увеличения запасов. В то же время следует иметь в виду, что достижение предельного состояния (статическое кратковременное или длительное разрушение, накопление недопустимо больших неупругих деформаций в конструкциях) по условию (1.1) для эксплуатационных условий возможно только в крайне ограниченном числе ситуаций (преимущественно аварийных).

Высокие давления и температуры, имеющие место при расширении продуктов взрыва, постепенно уменьшаются, причем процесс расширения протекает различно и в сильной степени определяется геометрической формой заряда. Динамика взрыва и расширения продуктов взрыва для плоской полосы В. В. показана на рис. 6, при этом предполагается, что детонация вызвана на большом расстоянии от рассматриваемой области. Перед фронтом детонационной волны находится В. В., за ее фронтом — продукты взрыва. Так как продукты взрыва имеют высокое давление и высокую температуру, то они расширяются в поперечном направлении, при этом образуется волна разгрузки, скорость распространения которой равна скорости звука

В продуктах взрыва («2D/3 [47, 38]). Расширение начинается на двух граничных поверхностях заряда, следовательно, при установившемся процессе детонации всегда имеется область СЕР, в которой не ощущается влияние волны разгрузки. Для цилиндрического заряда область СЕР является конической. При ограниченной длине заряда давление внутри конуса дает выброс вследствие резко выраженного краевого эффекта. Процесс расширения продуктов взрыва регулируется изменением формы заряда.

Тела, находящиеся в области взрыва, испытывают действие продуктов взрыва. На поверхности тела возникают импульсивные нагрузки (в виде давления), которые и являются возбудителями возмущений, распространяющихся в теле. Давление р распределено некоторым образом по поверхности тела и изменяется с течением времени: р = р (х1, f). Форма кривой p—t в точке определяется характером расширения продуктов взрыва и зависит от формы заряда В. В., количества В. В. и степени стеснения продуктов взрыва. Рассмотрим, например, цилиндрический заряд В. В., помещенный на абсолютно жесткой поверхности (рис. 7). При взрыве заряда по цилиндру В. В. распространяется детонационная волна. В момент полного прохождения волной цилиндра продукты взрыва начнут расширяться, в этот момент зарождается волна разгрузки. Если цилиндр В. В. достаточно длинный, то волна достигает точек А В, С

и газе с низким давлением распространяется возмущение сжатия, а в газе с высоким давлением — возмущение разряжения. Возмущение, возникшее при взрыве, является результатом обмена энергией между продуктами взрыва и окружающей средой. Источником энергии служит сферический заряд радиуса г0, физика детонации которого не зависит от окружающей среды. Если предположить, что инициирование производится в центре заряда, то движение фронта детонации во внешнюю область и изменения физико-химических свойств газов в сопутствующем потоке описываются гидродинамической теорией сферических детонационных волн [47, 10], причем на фронте детонации давление порядка 105 — 106 кгс/см2, температура около 3000° С. В момент выхода детонационной волны на поверхность заряда, где окружающая среда находится в покое, по поверхности полости производится удар большой интенсивности, в результате которого распространяется ударная волна сжатия по невозмущенной среде; одновременно по продуктам взрыва внутрь распространяется отраженная ударная волна разряжения. В силу диссипативных процессов и сферического расхождения ударная волна, распространившаяся во внешнюю область среды, затухает и вырождается в упругую. За фронтом ударной волны среда нагревается и вовлекается в движение (направленное во внешнюю область), которое значительнее движения, вызванного непосредственным давлением продуктов взрыва на поверхность полости. В результате последовательного отражения волн от поверхности полости и ее центра происходят быстрые колебания давления в продуктах взрыва, однако повторные волновые движения вызывают в какой-то мере равномерное движение в продуктах взрыва. Основная энергия ударной волны излучается в среду за очень короткий промежуток времени, пополнение происходит за счет уменьшения энергии продуктов взрыва, связанного с их расширением, что приводит к расширению сферической полости. В начальной стадии процесса силы сцепления мало влияют на движение среды вблизи поверхности полости. Среда ведет себя подобно жидкости, сжимающейся под действием интенсивных напряжений, вызванных взрывом; в дальнейшем, при меньшей интенсивности напряжений, поведение среды определяется ее физико-механическими свойствами. С известной степенью точности можно считать, что движение поверхности полости от центра происходит вследствие равномерного расширения продуктов взрыва, общая энергия которых уменьшается из-за передачи энергии ударной волной в среду. Инерция среды, механические свойства продуктов взрыва и материала среды обеспечивают необходимые условия для образования демпфирования, что приводит к апериодическому процессу расширения полости с малой амплитудой. В начальный период расширения полости движение сильно демпфировано интенсивными пластическими деформациями среды, в дальнейшем происходит незначительное обратное движение. Окончательное затухание колебательного движения — результат распространения энергии на большие расстояния, вязкости среды и продуктов взрыва.

адиабатного расширения продуктов сгорания в соплах газовой турбины (линия 3—4);

Сообразно с рассмотренной схемой работы двигателя его цикл (рис. 9-8) складывается из следующих процессов: адиабатного сжатия воздуха в диффузоре, отображаемого в системе v—р линией 1—2, горения топлива при постоянном давлении в камере сгорания (линия 2—3), адиабатного расширения продуктов сгорания в сопле (линия 3—4) и замыкающего процесса, протекающего при постоянном давлении (линия 4—/). Поскольку цикл такого двигателя аналогичен идеальному циклу газовой турбины, для определения его термического к. п. д, служит формула (9-Г), т.е.

В газовой турбине процесс расширения продуктов сгорания используют для привода компрессора, вспомогательного оборудования и передачи полезно используемой энергии. Агрегат разделен на два узла: турбина высокого давления 8 для привода компрессора и вспомогательного оборудования; силовая турбина низкого давления 10 для генерирования полезно используемой энергии. ;

F4 — рабочий объем цилиндра, Fn — площадь поршня, п, и — средние значения политроп сжатия и расширения соответственно, е — степень сжатия, р — степень расширения продуктов сгорания в изобарической фазе идеализированного двухфазного процесса горения, т — тактность двигателя (т = 1 для двухтактных,

Несколько меньшие значения рь для дизелей получаются вследствие большего расширения продуктов сгорания. Значительно же меньшие значения Т& для дизелей объясняются, с одной стороны, большим расширением продуктов сгорания, а с другой, — значительно меньшими температурами конца сгорания Тг.

На рис. 2-24, б: 1—2 — процесс в компрессоре низкого давления; 2—3 — процесс в промежуточном холодильнике (не показанном на схеме); 3—4 — процесс в компрессоре высокого давления; 4—5 — процесс теплообмена с выхлопными газами двигателя; 5—6 — процесс сгорания в высоконапорном парогенераторе; 6—7 — процесс охлаждения газов в высоконапорном парогенераторе и пароперегревателе; 7—8 — процесс расширения продуктов сгорания в газовых турбинах.

в отличие от течения без горения, при котором безразмерный профиль скоростных напоров монотонно возрастает от стенки к ядру потока по степенному закону, при горении кривые скоростных напоров имеют точку перегиба в области между стенкой и «поверхностью» максимальных температур газа. При этом относительные величины скоростных напоров вблизи стенки уменьшаются с ростом скорости потока. Так как профили температур остаются одинаковыми, то с ростом абсолютной скорости потока относительная скорость у стенки уменьшается. Деформация скоростных напоров — следствие теплового расширения продуктов горения в поперечном направлении и искривления линий тока окислителя при подходе к зоне пламени. Это приводит к уменьшению удельного расхода газа в пристеночном слое и возрастанию концентрации горючего у стенки при тех же значениях yQv0.