Главная · Поиск книг · Поступления книг · Top 40 · Форумы · Ссылки · Читатели

Настройка текста
Перенос строк


    Реклама    

liveinternet.ru: показано число просмотров за 24 часа, посетителей за 24 часа и за сегодня
Rambler's Top100
Статьи - Денисов С. Весь текст 476.01 Kb

Указатель физических явлений и эффектов

Предыдущая страница Следующая страница
1 2 3 4 5 6 7 8  9 10 11 12 13 14 15 ... 41
процесс называется диффузия. при протекании процесса диффузии
всегда имеются   так называемые диффузионные потоки вещества,
величина и скорость которых определяется свойствами  среды  и
градиентов, концентрации.  Скорость диффузии в газах увеличи-
вается с понижением давления и ростом температуры. Увеличение
температуры вызывает ускорение диффузионных потоков в жидкос-
тях и твердых телах.  Кроме градиента концентрации, возникно-
вению диффузионных   потоков  приводит  наличие температурных
градиентов в веществе (термодиффузия).  Перепад температур  в
однородной по  составу смеси вызывает появление разности кон-
центрации между областями с различной температурой,  при этом
в газах  более легкая компонента газовой смеси скапливается в
области с более низкой температурой.  Таким образом,  явление
термодиффузии можно  использовать для разделения газовых сме-
сей; этот метод весьма ценен для разделения изотопов.

      3.5.1. При диффузионном перемещении двух газов, находя-
щихся при одинаковой температуре, наблюдается явление, обрат-
ное термодиффузии: в смеси возникает разность температур - эф-
фект    Д ю ф о р а  .   При диффузионном смешивании газов,
составлящих воздух возникающая разность температур составляет
несколько градусов.

      Явление диффузии  молекул  в  струю пара лежит в основе
работы диффузионных вакуумных насосах (пароструйные  насосы);
термодиффузия паров   метилового  спирта обеспечивает возмож-
ность надежной работы так  называемых  диффузионных  камер  -
приборов для наблюдения ионизирующих частиц.

      Диффузия в твердых сплавах со временем приводит к одно-
родности сплава.  Для ускорения диффузии применяется длитель-
ный нагрев  сплава (отжиг); уничтожение внутренних напряжений
при отжиге металла также есть следствие процессов диффузии  и
их ускорения при повышении температуры.

      Создание больших  концентраций газа на границе с метал-
лом при создании условий, обеспечивающих некоторое "разрыхле-
ние" поверхностного   слоя металла,  приводит к диффузии газа
внутрь металла; диффузия азота в металлы лежит в основе  про-
цесса азотирования. Диффузионное насыщение поверхностных сло-
ев металла различными  элементами  позволяет  получать  самые
различные свойства поверхностей, необходимые в практике. Фак-
тически процессы цементации,   алитирования,   фосфатирования
есть процессы  диффузии углерода,  аллюминия,  фосфора внутрь
структуры металла. Скорость диффузии при этом легко регулиру-
ется с помощью различных режимов термообработки.

      А.с Н 461774:  Способ производства изделий из низкоуле-
      родистых сталей путем отжига заготовки и холодного  вы-
      давливания отличающийся тем,  что с целью улучшения ус-
      ловий выдавливания,  перед отжигом заготовку подвергают
      термодиффузионной обработке,   преимущественно цемента-
      ции.

      3.6. О с м о с.

      Осмосом обычно называют диффузию  какого-либо  вещества
через полупроницаемую перегородку.  Основное требование к по-
лупроницаемым перегородкам - обеспечение невозможности проти-
водиффузий. Так, если два раствора разной концентрации разде-
лить перегородкой,    задерживающей  молекулы   растворенного
вещества, но  пропускающего молекулы растворителя, то раство-
ритель будет переходить в концентрированный раствор, рабавляя
его и создавая там избыток давления,  называемый обычно осмо-
тическим давлением.  Питание ратений водой,  явление диализа,
явление гиперфильтрации, наконец, обычное набухание - все это
типично осмотические эффекты.Величина осмотического  давления
клеток многих   растений  состовляет 5-10 ат,  а осмотическое
давление крови человека доходит почти до 8 атм.

      Энергию осмотического давления предложили  использовать
авторы английского    п а т е н т а  Н 1343891      : "Способ
генерации механической энергии и устройство реализующее  этот
способ. Конструкция    по патенту Н1343891 представляет собой
открытую сверху трубу,  погруженную в замкнутую полость, куда
налита вода.  Трубка сделана из прочного металла,  в ней нас-
верлено множество мелких отверстий,  закрытых полунепроницае-
мой оболочкой,  например, из ацетатцеллюлозы. Труба заполнена
концентрированным рассолом и в нее начинает просачиваться во-
да, т.е. происходит осмос. Создается повышеное давление, под-
нимающее плунжер, связанный с массивным подпруженным поршнем.
Поршень сжимает в цилиндре воздух.  Можно создать давление до
трех тысяч атмосфер.  Сжатый воздух  можно  использовать  для
вращения воздушной турбины.  Изобретатели утверждают,  что их
"осмотический двигатель", состоящий из нескольких плунжеров и
поршней, будет генерировать мощность достаточную для движения
автомобиля.

      Теория осмотических явлений описывается в курсах термо-
динамики и  статистической физики.  Огромна роль осмотических
явлений в работе кровеносных систем человека и животных.


      3.6.1. Осмос  можно  усилить  (или  ослабить)  применяя
электрические поля.  Направленное движение  раствора  относи-
тельно поверхности твердого тела под действием электрического
поля носит название электросмоса, являющегося одной из разно-
видностей электрокинетических явлений (см.12.1).

      Липкая масса из смеси влажных грунтов с песком и остат-
      ками угля на дне вагонеток почти не  поддается  очистке
      даже специальными машинами. Специалисты Новомосковского
      института предложили использовать для очистки  электро-
      осмос под  воздействием на вагонетку с породой внешнего
      электрического поля между ее  стенками  и  грузом  (при
      движении воды относительно твердой горной массы) созда-
      ется тончайшая водяная пленка. Такой "прокладке" доста-
      точно, чтобы налипшая порода легко отделилась от корпу-
      са вагонетки.

      А.с. н 240825:  Способ сушки изоляции кабелейц в шахтах
      электросетях с   изолированной нейтралью,  отличающейся
      тем, что  с целью упрощения процесса  токоведущие  жилы
      кабелей подсоединяют  к положительному полюсу источника
      постоянного тока, отрицательный полюс которого соединя-
      ют с землей для осуществления сушки за счет использова-
      ния явления электросмоса.

      3.6.2. Явление обратного осмоса применено (США) для по-
лучения питьевой воды из сильно загрязненной или соленой (ги-
пельфильтрации). Непосредственно   явление  обратного  осмоса
происходит на   границе вода - синтетическое волокно:  внутрь
волокна проходит только вода,   оставляя  за  бортом  соли  и
грязь. Сама    установка состоит из многих миллионов волокон,
собранных в жгут и помещенных в стальной  цилиндр  в  который
подается "грязная" вода под давлением. Предусмотрен отдельный
отбор чистой воды и насыщенного раствора.

      Над проектом электростанции,  использующей силы осмоти-
ческого давления, работают сейчас ученые.Принцип действия та-
кой электростанции прост.  Трубу с полупроницаемой  мембраной
опускют в море. На глубине около 230 метров столб воды созда-
ет такой перепад давления на мембране, что она начинает рабо-
тать как  опреснитель.  Соленая вода тяжелее пресной примерно
на два с половиной процента.  Чтобы пресная вода поднялась до
уровня моря и стала переливаться через край трубы,  трубу не-
обходимо опустить на глубину 8750.  Переливающаяся вода может
вращать турбину.

      3.7. Т е п л о м а с с о о б м е н.

      Известны три  основных  механизма теплообмена - конвек-
ция, излучение и теплопроводность, в которой участвуют движу-
щиеся или  неподвижные молекулы вещества совершающие тепловые
колебания. Передача  тепла может сопровождаться  перемещением
массы или
     Очень широко используется при сушке,которая применяется в
различных областях  техники и технологии.  наиболее эффективно
процесс сушки идет в колонных аппаратах со встречными  потока-
ми: сверху    свободно падает вещество,  подвергаемое сушке ,а
снизу встречным потоком поступает нагретый газ.
     В донной же части аппарата подсушенное вещество интенсив-
но досушивется в ,так  называемом  "кипящем  слое".   "Кипящий
слой" представляет   собой  "псевдожидкость"  - взвесь твердых
частиц, пляшущих в потоках газа, поступающего снизу.
     Причем псевдожидкость  обладает удивительными теплотехни-
ческими свойствамитвердые частицы в ней бурно перемешиваются и
великолепно переносят  тепло,  во много раз лучше ,  чем такой
известный проводник ,как медь.

     Псевдожидкость, смачивающая какую-нибудь деталь со скром-
ной скоростью 1м/сек,  осуществляет теплообмен столь эффектив-
но,ка чистый газ движущийся со сверхзвуковой скоростью.
     Псевдожижжение с  равным  успехом  можно использовать как
для передачи тепла, так и для "передачи" холода.
     Применение псевдожидкости в печах для высокотемпературно-
го нагрева металла позволит резко  уменьшить  расход  топлива.
Существует традиционная   система нагрева - через газообразные
продукты сгорания к металлу. А газ скорее можно назвать изоля-
тором, чем проводником тепла: коэффициент, характеризующий его
способность передавать тепло,равен 200, в то время, как у жид-
ких металлов   или  расплавов  солей этот коэффициент равен 20
000. Намного  эффективнее теплообмен осуществляется в  кипящей
псевдожидкости: сжигаемый газ первоначально отдает тепло песку
, а  тот,  перемешиваясь потоками газа,  отдает тепло металлу.
Хотя сам  песок получает тепло все от того же теплоизолятора -
газа, однако  суммарная поверхность песчинок огромна, и в зна-
чительной мере благодаря этому они отбирают у пламени во много
раз больше тепла,  чем сумела бы отнять нагреваемая заготовка.

     3.7.1 Среди новых теплообменных систем важное место зани-
мают т е п л о в ы е т р у б ы. Один из простых вариантов теп-
ловой трубы- это закрытый металлический цилиндр; его  внутрен-
ние стенки    выложены  слоем  пористо-капилярного  материала,
пропитанного легковоспламеняющейся жидкостью.  Именно с движе-
нием этой жидкости связана теплопроводность трубы : на горячем
конце жидкость испаряется и отбирает тепло; пары сами  переме-
щаются к холодному концу - это нормальная конвекция; здесь па-
ры конденсируются и отдают тепло; образовавшиеся  жидкость  по
пористому материалу возвращается обратно,к горячему концу тру-
бы. Это  замкнутый цикл, бесконечный круговорот тела и массы -
никаких движущихся   частей,  в каком-то смысле машина вечная.
Тепловые трубы - непревзойденные проводники  тепла,   их  даже
назвали сверхпроводниками. Действительно, через тепловую трубу
диаметром в сантиметр можно прогнать тепловую мощность порядка
10 киловатт  при разности температур на концах трубы (это ана-
лог разности электрических потенциалов напряжения  на  участке
цепи )  всего в 5 гр.  С ; чтобы пропустить эту мощность через
медный стержень такого же диаметра на его концах нужен был  бы
перепад температуры почти 150 000 гр. С .

     Тепловые трубы  сейчас  получили  широкое применение.  Их
можно встретить в космической технике,  в  ядерных  реакторах,
криогенных хирургических  инструментах,  в системах охлаждения
двигателей. В  трубах может выполняться механическая работа за
счет энергии движущегося теплоносителя.  На их основе,  напри-
мер, создаются МТД-генераторы - теплоносителем в тепловой тру-
бе может быть жидкий металл, и, если поместить трубу в магнит-
ное поле,  то в металле (на  концах  проводника  )   наведется
электродвижущая сила. 	Тепловые трубы могут работать в очень
широком диапазоне температур. Все зависит от давления внутрит-
рубы и от применяемого теплоносителя.





	3.8  Молекулярные цеолитовые сита.

     Цеолты являются кристалическими водными  алюмосиликатами,
они относятся к группе каркасных алюмосиликатов.  Каркасы цео-
литов содержат каналы и сообщающиеся между собой  полости,   в
которых находятся   катионы и молекулы воды.  Катионы довольно
подвижны и обычно могут в той или иной степени обмениваться на
Предыдущая страница Следующая страница
1 2 3 4 5 6 7 8  9 10 11 12 13 14 15 ... 41
Ваша оценка:
Комментарий:
  Подпись:
(Чтобы комментарии всегда подписывались Вашим именем, можете зарегистрироваться в Клубе читателей)
  Сайт:
 
Комментарии (20)

Реклама