Непосредственное применение

В силу равноправности всех инерциальных систем координат два последовательных преобразования от системы Ь( к К,' и от системы К,' к К," должны приводить к такому же результату, как непосредственное преобразование от К, к К" • В том, что это действительно так, МОЖНО убедиться непосредственно подстановкой (чтобы избежать громоздких выкладок, ограничимся только компонентой скорости и вдоль оси х, полагая, что система К.' движется относительно К со скоростью v

В первой части книги излагаются свойства рабочих тел, законы термодинамики, процессы изменения состояния идеальных и реальных Газов, циклы тепловых двигателей и установок: двигателей внутреннего сгорания, газовых турбин, паросиловых и холодильных установок; здесь же изучаются регенеративный и теплофикационный циклы; отдельная глава посвящена различным методам компрессии газов и паров; при изучении циклов учитываются гидравлические потери; кратко затронуты проблемные вопросы, относящиеся к установкам, работающим по бинарным циклам, а именно: непосредственное преобразование тепловой энергии в электрическую в плазменных генераторах, парогазовый, газопаровой и цикл высокотемпературной газовой турбжш.

1. Непосредственное преобразование энергии топлива в топливных элементах, принцип действия которых аналогичен работе химического источника тока. Под топ-лквным элементом 'понимается электрохимический генератор, преобразующий энергию, выделяющуюся в реакции окисления топлива, непосредственно в электрическую. Тг.кой генератор работает по схеме гальванического элемента. Если углерод (топливо) и кислород разделены электролитом, то реакция между ними произойдет только в результате образования соответствующих ионов и их взаимодействия после того, как они пройдут через электролит. Для поддержания этой реакции электроны должны удаляться с угольного электрода и передаваться кислороду на другой стороне электролита. Последнее достигается замыканием электрической цепи вне элемента. Электроды делают из пористых электропроводящих трубок, через которые можно пропускать топливо (углеводороды, водород) и окислитель (кислород, воздух, галогены). Мощность топливных элементов достигает нескольких киловатт.

Ни одна из систем не соответствует так полно термину «прямое преобразование энергии», как «солнечная батарея». Непосредственное преобразование энергии солнечного излучения в электроэнергию известно уже не один десяток лет. Тем не менее создание крупномасштабных высокоэффективных и экономичных систем остается делом будущего. В настоящее время в связи с обострением проблем охраны окружающей среды и истощением запасов традиционных топливных ресурсов исследования в области фотоэлектрического преобразования энергии ведутся с еще большей интенсивностью.

Еще более заманчивым представляется другой путь использования солнечной энергии — непосредственное преобразование ее в энергию электрическую.

За последнее время промышленное применение нахо-дит непосредственное преобразование электрической энергии в механическую с помощью импульсов, возникающих при высоковольтном разряде в жидкостях. При кратковременном и мощном электрическом разряде в жидкости образуется плазменный канал, создающий механические импульсы (вблизи канала они достигают многих сотен атмосф'ер), и происходит распространение ударных волн. Преобразование электрической энергии в механическую идет непосредственно, минуя какие-либо промежуточные ступени. Такой электрогидравлический эффект (ЭГЭ) нашел применение в промышленности (штамповка деталей, дробление твердых материалов и др.). Исследовательские работы, проводимые в Советском Союзе и за рубежом, подтвердили целесообразность и перспективность применения электрогидравли-ческоь1 технологии и в сельскохозяйственном прризвод-

В лазерах третьей группы происходит непосредственное преобразование энергии химических реакций в энергию излучения. Лазер такого типа обычно состоит из камеры предварительного смешивания реагентов и камеры, где происходит химическая реакция, которая является одновременно и зоной возникновения вынужденного излучения, т. е. областью резонатора. Прокачка газовой смеси осуществляется помпой или компрессором. В случае необходимости применяется принудительное охлаждение.

Предоставим слово ведущему идеологу этого направления проф. В. К. Ощепкову [3.1]. Он ставит задачу таким образом: «...отыскать такие процессы, которые позволили бы осуществить прямое и непосредственное преобразование тепловой энергии окружающего пространства в энергию электрическую. В этом я вижу величайшую проблему современности». И далее: «...открытие способов искусственного сосредоточения, концентрации рассеянной энергии с целью придания ей вновь активных форм будет таким открытием в истории развития материальной культуры человечества, что по практическим последствиям его можно сравнить разве только с открытием первобытным человеком способов искусственного добывания огня».

3. Непосредственное преобразование электрической энергии в полезную работу в 'зоне обработки без предварительного преобразования ее в механическую с помощью электродвигателей или других устройств.

В Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова 14 августа 1964 г. вступил в эксплуатацию ядерный реактор-преобразователь «Ромашка». Это первая в мире установка, в которой осуществлено непосредственное преобразование тепловой энергии ядерной реакции в электрический ток с помощью термоэлектрогенератора из полупроводниковых термоэлементов.

Химические источники электрического тока представляют устройства, в которых происходит непосредственное преобразование химической энергии в электрическую. Они подразделяются на гальванические элементы, топливные элементы и аккумуляторы.

Предлагаемая вниманию читателя книга В. Прагера — одного из основоположников теории оптимального проектирования конструкций (широко известного также своими фундаментальными работами в теории пластичности), посвящена результатам в данной области, полученным за последнее десятилетие. Главная их часть основана на использовании в оптимальном проектировании конструкций классических вариационных принципов. Непосредственное применение методов вариационного исчисления к оптимальному проектированию конструкций приводит лишь к необходимым условиям стационарности оптимизируемого параметра, не гарантируя его локальной или глобальной минимальности (или максимальности). Достаточные условия оптимальности в ряде случаев можно получить, используя для рассматриваемого класса конструкций соответствующий вариационный принцип.

Успехи авиационной техники были всегда тесно связаны с прогрессом в области изыскания более жаропрочных и жаростойких сплавов и одновременно легких металлических материалов. Из Периодической системы элементов Д.И. Менделеева, открытой в 1869 г., в настоящее время находят непосредственное применение в авиамоторной технологии 62 химических элемента.

Из энергетического баланса (7.3) следует, что независимо от описанных выше усовершенствований цикл Линде работоспособен только и Д1т>0 при Г0.с (поскольку при Д?т<0 значение Q0<0). Это условие ограничивает его непосредственное применение только такими температурами Г0 криостатирования, при которых можно использовать крио-агенты с положительным дроссель-эффектом при Т0.с (т. е. практически не ниже 70—50 К). Для более низких температур Г0 необходимы другие криоагенты, такие как неон, водород и гелий, у которых, однако, температуры инверсии значительно ниже Т0.с-

5. Выбор закона распределения. Непосредственное применение законов распределения сроков службы не может быть признано основным методом для решения задач надежности по следующим причинам. ^ ' J

Для отыскания закона распределения f (t) для функции двух ^переменных также имеются общие вероятностные зависимости [22 ], .аналогичные фор муле (12). Как правило, их непосредственное применение приводит к громоздким преобразованиям, так как возникает необходимость брать двойной интеграл по некоторой области. . .

Спектр мощности акустического сигнала. Непосредственное применение аппарата преобразования Фурье (3.16) к случайным процессам, в частности к акустическим сигналам машин, невозможно из-за того, что полная энергия случайного процесса бесконечна и интегралы (3.15) —(3.17) расходятся. Равенство типа (3.17) зде'сь имеет смысл не для полной энергии, а для энергии за единицу времени, т. е. для средней мощности, которая выражается формулой

В том случае, когда на участке трансмиссии между двигателем и основным разветвлением системы выделено несколько маховиков (рис. 7. 6, б), непосредственное применение описанной методики не приводит к решению.

Для вычисления квадрата второй частоты вала в принципе можно использовать ту же формулу (5. 8). Однако «угадывание» второй формы, имеющей один узел, значительно труднее, вследствие чего нельзя гарантировать получение квадрата второй частоты с достаточной точностью. Непосредственное применение процесса последовательных приближений для второй формы невозможно, ибо для нее этот процесс, вообще говоря, не сходится.

Численная реализация решения задачи Коши для уравнения Лапласа. как и для рассмотренной выше задачи для уравнения Ламэ, может быть осуществлена посредством применения альтернирующего итерационного процесса или метода последовательных приближений для соответствующего интегрального уравнения. Необходимо отметить, что непосредственное применение альтернирующего итерационного процесса представляет

К группе исследовательских испытаний относятся также такие, в которых ставится задача изучения характера или закономерностей влияния на изнашивание материала определенного фактора или сочетания разных факторов. К таким задачам относится, например, выяснение следующих вопросов: влияния шероховатости поверхности твердого вала на износ сопряженного с ним подшипникового материала; влияния длительности испытания на развитие остаточных напряжений в поверхностных слоях испытуемого материала и на износ; влияния на износ формы трущихся образцов, их размеров, или соотношения трущихся поверхностей сопряженных образцов; влияния на износ свойств смазочных материалов, или способов подачи смазочных материалов; влияния на износ способов удаления с поверхности продуктов изнашивания. Непосредственное применение результатов таких испытаний к деталям машин требует осторожности, так как при других сочетаниях условий трения детали влияние изученного фактора может оказаться отличным от найденного в лабораторных опытах.

Питание постоянным током установок для электрополирования производится от промышленной сети через преобразующие и понижающие напряжения устройства. Непосредственное применение переменного тока не вышло из стадии опытов. Наиболее гибкими и эксплуатационно удобными являются селеновые (твердые) выпрямители.