Свободной поверхностной

Количество теплоты, отводимой свободной поверхностью корпуса передачи и фундаментной плитой или рамой,

Пьезометрическая плоскость проходит горизонтально на уровне пьезометра, опущенного в жидкость, т. е. на уровне нулевого избыточного давления (ри = 0). Она совпадает со свободной поверхностью жидкости, если давление на этой поверхности равно атмосферному.

кости и горизонтальной свободной поверхностью с давлением р0 (рис. 8). При ускоренном подъеме вверх сосуда с жидкостью

Полного динамического подобия потоков практически невозможно получить. Поэтому ограничиваются частичным гидродинамическим подобием, т. е. осуществлением одинакового соотношения тех сил, которые в данном случае определяют основной характер потока. Например, для потоков, не имеющих свободной поверхности, определяющими соотношениями могут являться: отношение сил инерции / к силам вязкости Т и отношение сил давления Р к силам инерции У, а в случае потоков со свободной поверхностью — отношение сил инерции к силам тяжести О.

Первичной является область возмущений нагрузки, которая ограничена свободной поверхностью, включая загруженную часть, и поверхностью фронта волны нагрузки, распространяющейся со скоростью

Вторичной является область возмущений разгрузки (рис. 43), ограниченная свободной поверхностью, включая загруженную часть, и поверхностью фронта волны разгрузки, распространяющейся со скоростью

где f (ху) = /1 (ху) + f0 (xy), а = ww + wzo — характеристика местного сжатия. Рассматривая локальное распределение напряжений и считая область контакта (со) малой по сравнению с поверхностями тел, можно считать, что это распределение незначительно отличается от распределения напряжений в упругом полупространстве с плоской свободной поверхностью, которое находится под действием сил, приложенных в области (со) свободной поверхности. Это соображение позволяет использовать известное решение Буссинеска [28] и преобразовать соотношение (2.2.80) к виду

При ударе жесткой сферы, радиус которой R и масса т, со скоростью УС в пластическую среду с плоской свободной поверхностью (к — (2nRoT)~l, q = 1) уравнение движения имеет вид

Пусть тело массы т, имея скорость встречи ас, внедряется в преграду со свободной поверхностью, занимая полупространство. При ударе тела в среде распространяется ударная волна, которая образует область возмущений, ограниченную фронтом ударной волны, поверхностью внедряющегося тела и свободной поверхностью преграды. В области возмущений давление р, плотность р; в области покоя давление р„, плотность р„. Движение частиц среды описывается уравнением неразрывности

Н между ударной волной в среде и свободной поверхностью в момент окончания внедрения Я == = L + r0/d(r*/r0 — l)d.

поверхностью пограничного слоя, свободной поверхностью преграды и поверхностью переднего фронта волны напряжений, которая может быть как волной нагрузки, так и волной разгрузки. Среда в области возмущенного состояния находится при температуре Т% в упругом, вязком, пластическом или другом состоянии в зависимости от ее физико-механических свойств и условий внедрения, которое характеризуется тензором напряжений (а), вектором скорости частиц v и плотностью р; им соответствует тензор кинетических напряжений (Т).

Общим условием растекания жидкости по гладкой твердой поверхности является стремление системы к уменьшению свободной поверхностной энергии, т. е. AF<^0. Изменение свободной поверхностной энергии системы «капля — подложка» можно записать следующим образом:

По мере возрастания интенсивности взаимодействия увеличивается отрицательное значение А/"р и динамическая межфазная энергия уменьшается. Из уравнения (3) следует, что в случае растекания жидкости с высокой свободной поверхностной энергией по твердому телу, при наличии химического взаимодействия, можно ожидать в ряде случаев существования отрицательной межфазной энергии. Расчеты по уравнениям (2) и (3), сделанные для случая растекания жидких окислов по тугоплавким метал-

Химически интенсивно не взаимодействующие системы (9<[300) . Пусть изменение свободной поверхностной энергии при увеличении радиуса растекающейся капли на Аг равно

Тонкие слои рабочей поверхности обладают значительной активностью в физическом и химическом отношении и повышенной свободной энергией [43]. По свойствам и структуре (субструктуре) они отличаются от остального материала (внутри объема). Специфическое поведение их в процессе деформации обусловлено особым положением атомов материала в поверхностном слое, в котором некоторые связи остаются свободными. Это приводит к возникновению свободной поверхностной энергии и появлению некоторых структурных особенностей материала в тонком приповерхностном слое. К субструктурным изменениям такого слоя относятся, например, микроскопические деформации в поверхностном слое материала, которые довольно сильно влияют на процессы трения и износа. Специфическая роль поверхностного слоя проявляется практически на всех стадиях деформационного упрочнения.

Это выражение характеризует связь между поверхностным натяжением .однородного твердого тела и удельной свободной поверхностной энергией, если эту энергию связать с поверхностным слоем конечной толщины. Нетрудно увидеть, что натяжение однородного слоя единичной толщины по величине совпадает со свободной энергией этого слоя (т. е. «поверхностное -натяжение численно равно свободной поверхностной энергии») лишь в частном случае:

Известно, что чем меньше радиус частицы, тем выше химический потенциал ее атомов и, следовательно, выше растворимость, подчиняющаяся уравнению Томсона—Фрейндлиха [104]. Однако этот эффект, обусловленный свободной энергией на поверхности раздела, имеет значение только для тел с большой удельной поверхностью. Расчет по указанному уравнению для типичного материала с .атомной массой 50, плотностью 10 г/см3 и свободной поверхностной энергией 5<105 Дж/сма показывает, что влияние размера частиц на растворимость начинает существенно проявляться только при радиусах кривизны менее 5 А. Сказанное полностью относится к растворению микровыступов на поверхности металла: преимущественное растворение их относительно гладкой поверхности возможно только в случае очень «острых» микронеровностей, радиус закругления которых не превышает 5 А. Очевидно, в общий баланс гетерогенной реакции такие субмикро-выступы не внесут заметного вклада, так как растворятся в первую очередь при очень малом материальном выходе.

Данное выражение характеризует связь между поверхностным натяжением однородного твердого тела и удельной свободной •поверхностной энергией, если эту энергию связать с поверхностным слоем конечной толщины. Нетрудно увидеть, что натяжение однородного слоя единичной толщины по величине совпадает со свободной энергией этого слоя (т. е. «поверхностное натяжение численно равно свободной поверхностной энергии») лишь в частном случае:

Выше были рассмотрены два основных эффекта физико-хими- ] ческого влияния активной среды на физико-механическое состоя- ние твердого тела, обусловленные облегчением процесса пере- \ стройки межатомных связей в условиях необратимого (коррози- онного) взаимодействия тела со средой (хемомеханический эффект) и в условиях обратимого (адсорбционного) взаимодействия (эф-; фект Ребиндера). Термодинамическим условием для развития эффекта Рибендера является обратимое адсорбционное понижение свободной поверхностной энергии, т. е. поверхностного потенциального барьера [124]. Этот энергетический барьер не следует смешивать с механическим барьером, например, с покровными пленками, которые препятствуют выходу дислокаций и развитию пластического скольжения.

Известно, что чем меньше радиус частицы, тем выше химический потенциал ее атомов и, следовательно, выше растворимость, подчиняющаяся уравнению Томсона—Фрейндлиха [112]. Однако этот эффект, обусловленный свободной энергией на поверхности раздела, имеет значение только для тел с большой удельной поверхностью. Расчет по указанному уравнению для типичного материала с атомной массой 50, плотностью 10 г/см3 и свободной поверхностной энергией 5-105 Дж/см2 показывает, что влияние размера частиц на растворимость начинает существенно проявляться только при радиусах кривизны менее 0,5 нм. Сказанное полностью относится к растворению микровыступов на поверхности металла: преимущественное растворение их относительно гладкой поверхности возможно только в случае очень «острых» микронеровностей, радиус закругления которых не превышает 0,5 нм. Очевидно, в общий баланс гетерогенной реакции такие субмикровыступы не внесут заметного вклада, так как растворятся в первую очередь при очень малом материальном выходе.

Значение свободной поверхностной энергии расплава, содержащего 0,23 мас.% А1, найденное в [100], оказалось близким к значению 0 чистого железа. По данным [2], алюминий сильно понижает о железа. Более подробно эта система исследована в работах [3, 44, 45]. На изотерме 0 при 1600° С указанными авторами обнаружен при содержании алюминия в сплаве около 55 ат.% излом. Однако количество экспериментальных точек в работах [3, 44, 45] недостаточно, чтобы судить о виде изотермы о.

Данные ранних работ [24, 89, 93, 97, 102] по измерению свободной поверхностной энергии расплавов Fe—Si ненадежны. Результаты, полученные в [22], вызывают сомнение из-за низкого значения о исходного жидкого железа (1560 эрг/см2). Авторы [22] отмечают, что добавление кремния к железу значительно понижает о, что не согласуется с результатами работ [5, 7, 19, 38, 78, 79, 100]. Следует отметить, что в пределах 5 мас.% Si данные по измерению а бинарных сплавов системы Fe—Si [19, 23, 25, 86, 96] хорошо согласуются.

Рекомендуем ознакомиться:

Сварочного материала

Сварочном производстве

Сверхгладких поверхностей

Сверхнизких температур

Сверхпроводящих материалов

Сверхвысокого напряжения

Сверхзвуковых скоростей

Сверления сверление

Сверление отверстия

Сепарационное устройство

Сверлении зенкеровании

Сверлильных револьверных

Светового излучения

Меню:

Главная страница Термины