Динамическое разрежение

Насыщенным называется пар, находящийся в термическом и динамическом равновесии с жидкостью, из которой он образуется. Динамическое равновесие заключается в том, что количество молекул, вылетающих из воды в паровое пространство, равно количеству молекул, конденсирующихся на ее поверхности. В паровом пространстве при этом равновесном состоянии находится максимально возможное при данной температуре число молекул. При увеличении температуры количество молекул, обладающих энергией, достаточной для вылета в паровое пространство, увеличивается. Равновесие восстанавливается за счет возрастания давления пара, которое ведет к увеличению его плотности и, следовательно, количества молекул, в единицу времени конденсирующихся на поверхно-

Когда энергетический уровень ионов, на поверхности металла и в растворе становится одинаковым, т. е. U{ = ?/? (что наступает обычно довольно быстро), устанавливается динамическое равновесие, при котором Qa — QK = Q0 и скорости анодного и катодного процессов равны:

Поры закрываются вследствие образования пленки окислов и снова возникают в других местах, где происходит растворение пленки или ее катодное восстановление. Явление пассивности, по теории Г. В. Акимова, представляет собой динамическое равновесие между силами, создающими защитную пленку (окислителями, анодной поляризацией), и силами, нарушающими ее сплошность (водородными и галоидными ионами, катодной поляризацией и др.).

По мере накопления отрицательных зарядов на поверхности металла число катионов, переходящих в раствор в единицу времени, уменьшается, а число катионов, освобождающихся из раствора, увеличивается, так как первый процесс с накоплением на металле отрицательных зарядов затрудняется, а второй процесс облегчается. Как только число катионов, переходящих в раствор в единицу времени, станет равным числу катионов, осаждающихся па поверхности металла, наступит динамическое равновесие и растворение металла прекратится. Количество электричества, участвующее в такой реакции обмена в единицу времени, называется током обмена.

Причиной такого разрушения является образование на оголённом поверхности (с повреждённой противокоррозионном изоляцией) j» а годно защищённого трубопровода солевых отложений, в основном предотввлэн ньх в виде карСонатов и бикарбонатов кальция, нагрия.келезь, а тан ке; окислов же лоза типа магнетита '( F^Otf ). Вблизи поверхности труби с качественной противокоррозионной изоляцией обично имеет место динамическое равновесие зтлекислих соединений в лластовых во-R'lz: '

Основными признаками нормального окислительного изнашивания, отличающими его от различных видов повреждаемости или недопустимых (патологических, по Б.И. Костецкому) видов износа, являются: отсутствие любых видов разрушения основного материала, локализация разрушения в тончайших поверхностных слоях вторичных структур, образующихся при трении, динамическое равновесие механохимических процессов образования и разрушения вторичных структур.

По мере течения этой реакции концентрации взятых веществ уменьшаются и скорость реакции снижается. В то же время с момента появления в смеси молекул СО и Н2О возникает возможность обратной реакции, так как молекулы СО и Н2О, сталкиваясь между собой, могут снова превратиться в молекулы СО2 и Н2. В момент, когда скорости прямой и обратной реакции становятся равными, наступает химическое подвижное (динамическое) равновесие.

В процессе испарения жидкости с плоской поверхности раздела фаз между давлением р и температурой насыщения tu наблюдается строгое соответствие. При температуре насыщения, отвечающей данному давлению, числовая плотность молекул в паровом пространстве достигает предельного значения и устанавливается межфазное динамическое равновесие, при котором число молекул, переходящих из жидкой фазы в паровую и обратно, оказывается одинаковым.

Пусть в начальный момент времени температура жидкости ?Пов больше температуры парогазовой смеси вдали от жидкости /щ.. Вследствие теплоотдачи и испарения температура жидкости будет понижаться, будет происходить нестационарный процесс испарения. В какой-то момент времени температуры жидкости и парогазовой смеси станут равными. При этом согласно уравнению <7пов=а(?Пов — ^пг) теплоотдача прекратится. Однако испарение будет продолжаться, что приведет к дальнейшему понижению температуры жидкости. Ее температура •станет меньше температуры парогазовой смеси. Жидкость начнет получать теплоту от парогазовой смеси. По мере понижения температуры жидкости испарение ее будет замедляться, так как Рп,пов(^п,пов) и Др= =ря,пов— рао будут уменьшаться. Теплоотдача же будет увеличиваться. Эти изменения будут происходить до тех пор, пока при некоторой температуре жидкости не установится динамическое равновесие между подводом теплоты конвективной теплоотдачей и отводом тепла путем испарения и последующей диффузии.

созданной последующими кольцами. Затем по механизму двойного поперечного скольжения происходит сбрасывание остаточной петли (рис. 2.29, г, д), которое сопровождается релаксацией обратного напряжения на источнике дислокаций 1. В результате появляется возможность генерирования следующей дислокации и ее продвижения по плоскости скольжения через ряд частиц с образованием новых петель и т. д. В конечном счете в этом процессе устанавливается как бы динамическое равновесие между приходом новых дислокаций, образованием вокруг частиц петель и их сбрасыванием, причем увеличение напряжения в процессе дальнейшей деформации будет обусловлено уже только деформационным упрочнением.

Природная вода, предназначенная для подпитки теплосети, всегда содержит соли карбонатной и некарбонатной жесткости, агрессивные газы (кислород и угольную кислоту), а также хлориды и сульфаты. В такой воде существует динамическое равновесие углекислых соединений

где гв есть статическое и член в скобках — динамическое разрежение.

Hs условно определяется как высота над нижним уровнем: у горлзонтальных турбин — оси турбины (точнее высшей точки периферии рабочего колеса), у вертикальных френсисоз — средней плоскости направляющего аппарата, у вертикальных пропеллеров и капланов— средней плоскости рабочего колеса; V—отметка турбины над уровнем моря; аЯ —динамическое разрежение; а — коэфициент кавитации, определяемый в лабораториях опытным порядком и указываемый для каждого типа в таблицах. Так как лабораторно определяется критический коэфициент кавитации есг, т. е. такой, при котором кавитация уже начинается, то в формулу (10) следует для надёжности вставлять практический коэфициент apr, который можно брать процентов на 5—10 выше критического. Для суждения о кавитационной безопасности турбины применяют сравнение кавитационного коэфициента установленной турбины а, вычисляемого по формуле

динамическое разрежение -^---=---h^ =
где а и В — некоторые постоянные коэффициенты, накладывается условие, чтобы оно за все время процесса закрытия равнялось некоторой предельно допустимой постоянной величине. Данная задача может быть решена с помощью общих методов последовательным определением функции <р (х — а!) от фазы к фазе. Согласно изложенному выше, при пользовании методом эквивалентного трубопровода, динамическое разрежение за регулирующим органом, которое будем считать существующим в горле всасывающей трубы, равно:

наибольшего разрежения, по возможности ближе к оси рабочего колеса. При закрытии направляющего аппарата за ним образуется, вследствие гидравлического удара, еще дополнительное динамическое разрежение, увеличивающее количество засасываемого через клапан воздуха.

Анализ формулы [41], которая может быть применена и к осевым насосам, показывает, что динамическое разрежение на лопасти рабочего колеса осевого насоса, характеризующее кавитационные качества насоса, можно рассматривать как сумму разрежения во всасывающем патрубке насоса и дополнительного разрежения на выпуклой поверхности лопасти, вызванного условиями ее обтекания. В то время как динамическое

Видно, 'что оно равно барометрическому давлению В за вычетом равного высоте отсасывания статического разрежения Нотс и динамического разрежения (член в скобках). При вполне прикрытой турбине и нулевом расходе динамическое разрежение пропадает; оно растет с ростом расхода и при расширяющейся трубе всегда положительно, так как потери в ней сравнительно малы.

Труба создает под колесом динамическое разрежение '']от(У1н. Следовательно, ее улучшение увеличивает разрежение и напор, под которым работает колесо, на ki)omcV%H. Расход увеличивается пропорционально корню из отношения напоров, т. е. новый расход будет:

Таким образом, у турбины некоторого типа при подобных трубах произведение 'fiomc^l ~ = о' остается для одного и того же режима постоянным, а динамическое разрежение а'Н — пропорциональным напору. Если относить формулу не ко входу в отсасывающую трубу, а к более опасной точке рабочего канала (точка d на фиг. 8-2), то рассуждение остается прежним, лишь несколько растет множитель у напора, именуемый в таком случае коэффициентом кавитации о. Однако, очевидно, что о не может быть меньше а'.

Коэффициент о можно рассматривать как то динамическое разрежение в метрах водяного столба под колесом турбины, работающей на напоре 1 м, при котором начинается кавитация.

Под колесом имеется разрежение, равное высоте отсасывания Нотс плюс динамическое разрежение от отсасывающей трубы: