Систематические наблюдения

Однако уже первые систематические исследования динамики процесса 'кипения показали, что в некоторых случаях действительные значения rf0 существенно отличаются от их значений, определяемых по формуле (6.15). Это объясняется тем, что в реальных условиях на паровой пузырь в период его роста и в момент отрыва кроме указанных сил действуют и другие'силы. Соотношение между силами на различных стадиях формирования пузыря и в различных условиях роста не остается неизменным. При значительной плотности действующих на поверхности центров парообразования наблюдается взаимное влияние пузырей друг на друга. С ростом плотности теплового потока увеличивается не только число активных зародышей паровой фазы, но и перегрев жидкости в пристенной области, что также влияет на внутренние характеристики процесса кипения. Все это существенно осложняет теоретический

Следует отметить, что систематические исследования кризиса' теплообмена первого рода в наклонных трубах до настоящего времени не проводились, однако некоторые оценки влияния этого фактора могут быть сделаны [141].

Систематические исследования влияния неравномерности тепловыделения по периметру трубы выполнены авторами работ [83,143]. Опыты проводились с трубами из нержавеющей стали при косину-соидальном распределении теплового потока по периметру. Результаты, полученные при неравномерном тепловыделении, сопоставлены с данными для равномерного тепловыделения. В последнем .случае опыты проводились с трубами из стали IX18H9T и из никеля. Влияния материала стенки трубы на qKpi не обнаружено.

По своим физическим свойствам большинство расплавленных металлов отличается от обычных теплоносителей — воды, масел и др. Главной особенностью металлических теплоносителей является высокая теплопроводность и соответственно низкие значения критерия Прандтля: Рг = 0,005 -Ь 0,05. В последнее время как в нашей стране, так и за рубежом было проведено большое число измерений теплоотдачи к жидким металлам в различных условиях. В -опытах применялись такие теплоносители, как натрий, калий, литий, цезий, ртуть, висмут, сплавы висмута со свинцом и др. Первые широкие и систематические исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления были выполнены в Энергетическом институте им. Кржижановского [Л. 69, 70].

в нашей стране, так и за рубежом, было проведено большое число измерений по теплоотдаче жидких металлов в различных условиях. В опытах применялись такие теплоносители, как натрий, калий, литий, цезий, ртуть, висмут, сплавы висмута со свинцом и др. Первые широкие и систематические исследования теплоотдачи и гидравлического сопротивления были выполнены в Энергетическом институте им. Г. М. Кржижановского [72, 89].

В Институте физической химии АН СССР проводятся систематические исследования по изучению физико-химических условий образования покрытий и методов их нанесения И, 2, 3].

При механических испытаниях отмечается большой разброс результатов. Это связано, например, с трудностью изготовления применяемых микрообразцов, с неоднородностью их строения, наличием микротрещин, с локальной пористостью покрытий. Поэтому испытания обычно проводят на большом количестве образцов (6—10). Не много имеется работ, в которых оценивали прочностные характеристики материала покрытий. Наиболее систематические исследования механических свойств покрытий на микрообразцах проводились в Кишиневском сельскохозяйственном институте им. М. В. Фрунзе 181-83].

Систематические исследования механизмов гидроабразивного изнашивания, проведенные во Всесоюзном научно-исследовательском институте сельскохозяйственного машиностроения им. В. П. Го-рячкина, позволили сформулировать научный подход к проблеме выбора материала и определить влияние и взаимодействие внешних факторов, .обусловливающих гидроабразивный износ.

Систематические исследования механизма формирования остаточных напряжений в плазменных покрытиях в соответствии с практическими рекомендациями по методикам определения уровня и

Систематические исследования по влиянию отдельных легирующих элементов и комплексного легирования на горячесолевое растрескивание в настоящее время не проводятся, хотя попытки расположить сложнолегированные сплавы по стойкости к горячесолевому растрескиванию неоднократно предпринимались. Расхождения между результатами исследований отдельных авторов незначительны, их можно объяснить влиянием термообработки и структурного состояния, различием методик испытаний и критериев в оценке явления растрескивания. Б. А. Колачев, В.А.Ливанов и А.А. Буханова [12] на основе сопоставления данных различных авторов предлагают следующий ряд наиболее известных композиций сплавов в порядке нарастания чувствительности к горячесолевому растрескиванию: Ti— -2,5 % AI-1 % Mo-10%Sn-5 %Zr; Ti-2 % AI-4 % Zr-2 % Mo; Ti-4% AI--

Систематические исследования в области усталостного разрушения образцов позволили разработать стандарты на проведение испытаний материалов. Цель этих стандартов очевидна — унифицировать получаемые результаты оценки свойства материала сопротивляться росту усталостных трещин. Но в условиях эксплуатации эти свойства не могут быть реализованы. Этот тезис может показаться спорным и звучит несколько парадоксально, если иметь в виду огромное количество воздушных судов, обеспечивающих безопасные перевозки пассажиров. Однако возникающие усталостные трещины в условиях эксплуатации распространяются при одновременном отличии от тестовых условий, оговоренных стандартом, по геометрии элемента конструкции (толщина и ширина), состоянию (состав) окружающей среды, частоте нагружения, температуре, направлению и количеству действующих сил, наконец, не известны эффекты взаимного влияния на рост трещин одновременно изменяющихся нескольких параметров воздействия на материал.

Под воздействием статических и динамических нагрузок, неравномерной осадки фундаментов, деформаций подкрановых конструкций и влияния других факторов нарушается прямолинейность подкрановых путей, изменяются отметки головок рельсов и расстояние между ними. Поэтому, для обеспечения безопасной и нормальной работы грузоподъемных механизмов предусмотрены систематические наблюдения за геометрическими параметрами как ходовой части крана, так и подкрановых путей.

Все эти факторы во много раз ускоряют выход из строя эксплуатирующейся системы горячего водоснабжения, приводят к увеличению числа аварий. По данным Академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова, только в РСФСР ежегодно заменяется свыше 550 км трубопроводов горячей воды, а срок их эксплуатации почти в два раза меньше проектного. В Риге вследствие коррозионных повреждений происходит иногда до 50 аварий в сутки, а срок службы отдельных участков трубопровода не превышает 1—2 лет. Учитывая огромную протяженность уже эксплуатирующихся трубопроводов, а также дефицитность коррозионностой-ких материалов и покрытий, единственно реальным способом уменьшения коррозии в системах водо- и теплоснабжения является антикоррозионная обработка воды. При этом воздействие на металл некоторых неагрессивных вод может вызывать образование на его поверхности защитных отложений, и коррозия прекращается. Однако во многих случаях в присутствии агрессивных веществ коррозия протекает с угрожающей скоростью. Поэтому выбору технически и экономически обоснованных методов обработки водопроводной воды должны предшествовать систематические наблюдения за изменениями ее состава и обследование коррозионного состояния трубопроводов. Такую работу целесообразно проводить в несколько этапов [15].

Важные выводы относительно факторов, влияющих на сцепление ведущих колес с рельсами, были получены в Лаборатории поверхностных явлений Института физической химии АН СССР С. И. Косиковым. Исследования показали, что огромные изменения коэффициента трения по рельсам (0,2—0,7) часто определяются не масляными загрязнениями, а взаимодействием мельчайших твердых частиц, покрывающих рельсы, с атмосферной влагой. Эти частицы образуются в результате измалывания под колесами более грубых частиц угля и песка, попадающих из топки паровоза или приносимых ветром. Систематические наблюдения в течение суток показали, что имеется определенная связь между изменениями коэффициента трения и относительной влажности окружающего воздуха: чем больше влажность, тем больше коэффициент трения. Эта связь, по С. И. Косикову, объясняется, по-видимому, тем, что с ростом влажности облегчается выдавливание пылинок из зазора между рельсом и бандажом колеса, приводящее к металлическому контакту.

Установив размеры детали из условий, отвечающих заданному сроку службы, необходимо проверить их исходя из требований прочности. Наиболее сложной задачей при этом является установление для конкретных деталей величины предельного износа. Эта задача только в редких случаях, например вал — подшипник, может быть решена теоретическим путем. Обычно для ее решения необходимо проводить систематические наблюдения и измерения деталей в процессе эксплуатации и на основании этих данных устанавливать предельные износы.

Ввиду такого разнообразия необходимо производить тщательные систематические наблюдения режима реки в течение длительного периода. Однако, часто приходится пользоваться источниками водоснабжения мало или вовсе не исследованными.

Систематические наблюдения над поломками деталей при длительных стендовых испытаниях и в эксплуатации, исследование причин, позволили сделать вывод о том, что большая часть поломок происходит вследствие усталости металла, вызванной высокими напряжениями и временными перегрузками.

Первые систематические наблюдения капельной конденсации и измерение теплообмена были выполнены Е. Шмидтом, В. Шуригом и В. Зельшоппом [6-33]. Результаты этой работы опубликованы в 1930 г.

Для выявления границ существования различных режимов при конденсации смеси паров необходимы дальнейшие систематические наблюдения и их анализ.

Несмотря на большое количество фактического материала, можно сказать, что систематические наблюдения за кавитаци-онным разрушением гидравлических машин проводились очень и очень редко. При внимательном изучении проблемы значительные трудности возникают из-за отсутствия количественных данных. Нет также данных, характеризующих изменение интенсивности и расположения зон кавитационной эрозии с изменением режима работы той или иной гидравлической машины.

На ряде действующих ГЭС, расположенных на горных реках Средней Азии и Кавказа и оборудованных радиально-осевыми турбинами, были проведены многолетние систематические наблюдения за режимами наносов и за износом проточной части гидротурбин [12].

Систематические наблюдения за содержанием сероводорода в газе месторождения в течение многих лет проводятся на КС, Установлено, что его содержание, достигнув максимума с 1984 по 1989-1990 гг., постепенно уменьшается. В качестве рабочей гипотезы, позволяющей объяснить характер изменения концентрации сероводорода, принято предположение о его биогенном происхождении. Если концентрация сероводорода в нефтяном газе связана с процессом сульфатредукции в призабойных зонах нагнетательных скважин, то должна существовать корреляция между объемами закачки воды и его концентрацией в добываемом газе.

Многолетние систематические наблюдения над формами трещин и изломов изделий в условиях службы и при механических испытаниях наводят на мысль о том, что траектория трещины подчиняется определенному закону: криволинейная трещина, расположенная на поверхности тела (поверхностная трещина), совпадает с обобщенной геодезической линией, а поверхность излома, находящегося внутри тела (внутренняя трещина) — с обобщенной минимальной поверхностью.