Скоростях фильтрации

На гидравлических прессах осуществляют изотермическую штамповку. При этом способе горячее деформирование происходит в изотермических условиях, когда штампы и окружающее их ограниченное пространство нагреваются, до температуры деформации сплава. Чтобы обеспечить наиболее полное протекание раз-упрочняющих процессов во время деформации, штампуют при низких скоростях деформирования. Температура нагрева рабочей зоны установки и штампов, изготовляемых из жаропрочного сплава, может достигать 900 СС. Для нагрева используют индукторы, встроенные в установку.

Ввиду пониженной технологической пластичности высоколегированных сталей и труднодеформируемых сплавов их предпочтительнее штамповать в закрытых штампах. В этом случае схема неравномерного всестороннего сжатия проявляется полнее и в большей степени способствует повышению пластичности, чем при штамповке в открытых штампах. По этой же причине наиболее предпочтительна штамповка выдавливанием. Сплавы, у которых пластичность понижается при высоких скоростях деформирования (титановые, магниевые и др,), штампуют на гидравлических и кривошипных прессах. При этом для уменьшения остывания металла и повышения равномерности деформации штампы подогревают до температуры 200—400 °С. Поковки из некоторых труднодеформируемых сплавов получают изотермической штамповкой.

Представлены результаты исследований особенностей пластической деформации в зоне сварки различных (однородных .и разнородных) металлов и сплавов, отличающихся по типу решетки и по величине энергии дефектов упаковки, соединения которых (Ti+Cu; AJ+Cu; Ст+Ni и др.) выполнены сваркой давлением при скоростях деформирования (С) от КИ.С'1 до 10'5.C'', что соответствует режимам сварки от диффузионной до сварки взрывом.

Рис. 69. Изменение электрохимического потенциала <Рнв.Э при различных скоростях деформирования v гладких образцов сплава ВТ5-1 в 3 %-ном растворе NaCI:

NaCI при различных скоростях деформирования сплава ВТ5-1, а также влияние скорости деформирования на относительное изменение разрушающего напряжения. На рис. 70 нанесены также данные, ранее полученные Паркинсом [ 82]. Минимальной разрушающей нагрузке в коррозионной среде соответствует скорость деформации vKp = 1fJTs с"1. Более высокие и более низкие скорости приводят к повышению разрушений нагрузки. При критической скорости деформации устанавливается потенциал естественной поляризации (—0,5) т (—0,55 В) и создаются и поддерживаются длительное время условия активного анодного растворения и сопутствующие им процессы наводороживания (рис. 69). При v>vKp и v
1,: Методические особенности механических испытаний при повышенных скоростях деформирования и высоких температурах

Разработка конструкций транспортных средств, а также выполнение ряда технологических операций, таких, как прессование металлов или прокатка, требует знания свойств материала при скоростях деформации, соответствующих этим процессам. Основные данные о механических свойствах материалов получены при сравнительно низких скоростях деформирования е = 10~2-т-10~4 с"1, в то время как в процессе эксплуатации деталей скорости их деформаций достигают е = 102 с—1. Имеется достаточно данных, которые показывают, что рост скоростей деформации существенно повышает механические свойства материалов. Для изучения поведения конструкционных материалов в условиях скоростного деформирования и высокотемпературного нагрева были разработаны испытательные установки, обеспечивающие воспроизведение требуемых силовых и температурных режимов на образце.

При скоростях деформирования е = 10"2 с""1 и больше запись диаграмм производится на быстродействующем шлейфном осциллографе типа К-15.

2. Установка для испытания материалов при высоких скоростях деформирования, высоких и низких температурах

осуществить противоударное торможение поршня в конце хода, что важно при максимальных скоростях деформирования. Для этого на поршне имеется профилированный выступ 14, который, попадая в конце хода в переливное отверстие, уменьшает его сечение и тем самым снижает скорость поршня. Рабочий ход поршня может изменяться от 10 до 100 мм.

1. Методические особенности механических испытаний при повышенных скоростях деформирования и высоких температурах .................... 5

щаяся при этом пыль уносится потоком газа. Подобной парусностью обладают также мелкие фракции псевдо-ожиженного полидисперсного материала при повышенных скоростях фильтрации газа. Кроме того, в результате протекающих реакций, если зерна выступают в качестве реагентов, происходит их «срабатывание»: выгорание при сжигании твердого топлива, усушка в процессе сушки. Унос — серьезное зло. С одной стороны, это потеря материала (катализатора, топлива, реагентов), с другой, для борьбы с уносом конструируются различные уловители, циклоны, габариты которых часто не уступают, а иногда и превосходят размеры головного реактора, а это дополнительный расход металла, энергии, денежных средств.

В условиях естественного образования пузырей на газораспределительной решетке начальный («отрывной») диаметр их может быть больше, чем при образовании одиночного пузыря на отдельном сопле того же сечения, что и у отверстия решетки. Так, в опытах И. Мути и др. при больших скоростях фильтрации отрывной диаметр возрастал из-за слияния зародышей пузырей, одновременно формировавшихся на соседних отверстиях решетки.

соответствующие работе идеализированно однородных слоевых теплообменников из частиц диаметром 100 мкм « 1 мм при различных скоростях фильтрации. Как видно из рис. 3-1, под влиянием продольной теплопровод-

^Несмотря на меньшую неоднородность слоев, заторможенных насадками, чем свободных, значения а отдельных шаров насадки могут значительно различаться из-за различий локальной плотности укладки элементов свободно засыпанной насадки. В условиях опытов [Л. 454] значения а отдельных нагревателей, размещенных в разных точках заторможенного шаровой насадкой слоя, различались более чем в 2 раза при умеренных скоростях фильтрации и лишь при больших числах псевдоожижения различия сглаживались, как это видно и на рис. 3-9 для опытов других авторов [Л. 38].

Результаты измерений показали, что представление о неподвижных застойных зонах материала на решетке, хорошо теплоизолирующих ее от интенсивно перемешивающейся верхней части слоя в условиях наших опытов, не оправдалось даже при больших расстояниях между щелями (120 мм). При высоких скоростях фильтрации а решетки были не ниже 120 вт/(м2-град). Максимальные локальные а для каждого данного слоя различались мало. 74

Это выражение получено было в [Л. 144], исходя из того, что ак.к.макс и ссл.макс не совпадают, так как лишь ак.к весьма чувствительно к порозности слоя и обратно зависит от нее (Л. 141] и поэтому достигает своего максимума при умеренных значениях т. Что же касается ал, то его значение при обычно достаточной толщине слоя будет возрастать с ростом порозности, когда поверхность тела будет лучше «видеть» не только ближайшие к ней и несколько охлажденные, но и все новые дальние ряды раскаленных частиц. Этот эффект может ослабляться теплопрозрачностью частиц. Пока скорость частиц возрастает с увеличением скорости фильтрации, следует ожидать монотонного, постепенно замедляющегося и не всегда большого увеличения ссл. Это может приводить к более плоским максимумам ас для высокотемпературного слоя, чем для низкотемпературного. В условиях плоского максимума должно будет происходить перераспределение ал и ак.к, лучистая составляющая будет постепенно вытеснять кондуктивно-конвектив-ную по мере увеличения скорости фильтрации. При малых скоростях фильтрации ал далеко от упомянутого в [Л. 141] максимального значения, равного при некотором преувеличении степени черноты слоя <тоХ X'ei[(>0t<.c/100)4—'(Гст/100)4]. Нельзя признать удачным, что в [Л. 141] уже в самом обозначении этой максимальной величины ссл отсутствует соответствующий индекс.

новку газа. Это количество можно еще снизить за счет уменьшения площади сечения зоны безокислительного нагрева по сравнению с зоной полного сжигания, размещая заготовки в плане более компактно, а также создав прерывистую (пульсирующую) подачу газовоздушной смеси в зону нагрева заготовок. Прерывистая подача позволяет получать высокие коэффициенты теплообмена заготовок при меньших среднеинтегральных скоростях фильтрации, т. е. при меньших расходах газа.

где ДРП"У и ДРК — перепады давлений в решетке при локальных скоростях фильтрации, соответствующих пределу устойчивости и высокой скорости в канале (шкан) •

Результаты типичного опыта, демонстрирующие зависимость процента работающих колпачков от скорости фильтрации, даны на рис. 6-3 [Л. 639]. Там же для сопоставления нанесена скорость минимального псевдоожижения (аУп.у). При средней по слою скорости газа несколько меньшей wx, но близкой к ней (95%) нестабильность псевдоожижения проявлялась как неустойчивое временное выключение из работы то одних, то других колпачков, тогда как при значительно меньших скоростях'фильтрации (0,8 wx) многие колпачки не работали все время.

Рис. 6-7. Влияние высоты слоя обожженной руды //о на провал сквозь щелевую решетку диаметром 152 мм. и живым сечением 6,7% [Л. 478] при скоростях фильтрации а)ф, м/сек. / — 0,305; 2 — 0,366; 3 — 0,427; 4 — 0,489; 5 — 0,55; 6 - 0,61.

349. Чукин В. В., Кузнецов Р. Ф., Аэродинамика подвижного и неподвижного слоев три высоких скоростях фильтрации, ИФЖ, т. 10, 1966, № б.