Энергия автоколебаний процессе

Источники энергии автоколебаний при произвольно сложном процессе в зоне теплоподвода [c.143]

В переходной области течения газовоздушной смеси при определенных числах Рейнольдса газовоздушная смесь в ниппелях придет в колебательное движение. Это будет сопровождаться срывом вихрей с частотой, равной частоте собственных колебаний горелки. При определенных размерах и энергии срывающихся вихрей создадутся импульсы обратного воздействия на струю, обратная связь замкнется, в системе возникнут автоколебания. Процесс сохранится при увеличении скорости истечения смеси из ниппелей до наступления полной турбулизации потока. По-видимому, возбуждение в этом случае произойдет при наиболее высоких значениях чисел Рейнольдса, так как для замыкания обратной связи необходим определенный запас энергии вихрей, очевидно, соизмеримый с энергией основного потока. Эту энергию вихрь может получить, только отобрав ее от основного потока. В момент соизмеримости энергии вихрей и потока первые могут создать импульс обратного воздействия. Поэтому начальная энергия основного потока должна быть высокой. [c.133]

Очень сложен анализ значительных колебаний нагруженных роторов с амплитудой, сопоставимой со статическим смещением цапфы или большей его. По своим свойствам эти колебания приближаются к описанным выше колебаниям ненагруженных роторов и менее устойчивы, чем малые колебания нагруженных роторов. В промышленных турбомашинах нередко наблюдается спокойная работа роторов вплоть до значительного случайного толчка (кратковременного возмущения), вызывающего автоколебания. Поэтому стабилизирование движения роторов статической нагрузкой не является надежным в отличие от демпферов. Кроме того, специальное повышение статической нагрузки обусловливает увеличение потерь энергии на трение в отличие от демпферов, где наибольшая устойчивость системы достигается при минимальном расходе энергии в процессе колебаний. [c.121]

Динамические характеристики механической системы (собственные частоты, форма колебаний, коэффициент демпфирования) определяют способность системы так регулировать отбор энергии от источника, чтобы в системе возникли автоколебания. Нередко автоколебания сложны и непонятны, трудно поддаются объяснению в результате отсутствия периодического возмущения. Каждое явление автоколебаний связано с тем или иным физическим процессом, природа которого не лежит на поверхности. [c.56]

Некоторые примеры неоднозначности и неустойчивости стационарных значений скорости реакции в кинетическом режиме проанализированы выше. Но возможно условие, когда стационарное значение скорости реакции не существует, но наблюдаются незатухающие колебания скорости реакции - автоколебания - при постоянных условиях осуществления процесса (см., например, ]319]). Впервые автоколебания были обнаружены в реакции гомогенного катализа Б.П.Белоусовым и объяснены А.М.Жаботинским. В теории колебаний определены условия возникновения автоколебаний, компонентами которых являются постоянный (неколебательный) источник энергии или вещества, колебательная система, устройство, регулирующее поступление вещества в колебательную систему (регулятор) и обратная связь между колебательной системой и регулятором. [c.244]

В предыдущей главе были выяснены наиболее существенные свойства колебательной системы. Вопрос о механизме, подводящем энергию к колебательной системе, будет частично освещен в настоящей главе, но более полно он будет рассмотрен в последующих главах. Главным содержанием настоящей главы является выявление источников энергии, поддерживающих продольные акустические автоколебания газа в трубе при горении, и анализ процессов, позволяющих периодически пополнять убыль акустической энергии из колебательной системы, связанную с неизбежными во всяком реальном явлении потерями. [c.75]

Рассмотрим более подробно первый элементарный процесс, в котором вся энергия для поддержания автоколебаний заимствуется из тепловых членов (теплоподвод и внутренняя энергия). Условие Ьр = Ьр2 ири сохранении неизменной величины А( ср выделяет целый класс процессов с одинаковым излучением акустической энергии областью а. Для фактического вычисления потока акустической энергии = является безразличным, какой из конкретных процессов этого класса рассматривается. [c.92]

В конденсированных (безгазовых) системах ведущая Г. экзотермич рнция протекает в твердой или жидкой фазе с образованием конденсиров. продуктов газофазные в-ва либо не участвуют в р-ции, либо не влияют на распространение фронта Г. Примеры подобных процессов-Г. нек-рых термитных составов (смесей порошков оксидов и металлов-восстановителей), самораспространяю-щийся высокотемпературный синтез, фронтальная полимеризация. Для Г. безгазовых смесей характерна высокая плотность выделения энергии, скорость Г. для разл. систем принимает значения от 10 до 10 см/с и постоянна в щироком интервале изменения давления отсутствует диффузия продуктов в исходную смесь, изменение концентрации реагентов происходит только в пределах зоны р-ции (зоны i и i на рис. 2 сливаются в одну). Такая структура фронта Г обусловливает макс. кол-во избыточной энтальпии в прогретом слое в-ва перед зоной р-ции. В сочетании с высокой температурной чувствительностью скорости р-ции (сверхкритич. значения энергии активации р-ции Е) это может привести к возникновению автоколебаний фронта Г с резкими пульсациями т-ры и скорости Г. Если пов-сть фронта велика, колебания отд точек теряют синхронность и возникают пространственно неоднородные нестационарные эффекты, напр, т наз. спиновое Г., при к-ром р-ция локализуется в небольшом ярком пятне, движущемся по спирали с пост скоростью в сторону несгоревшего в-ва (рис 5) При Г. смесей порошков, напр, металла с углеродом, часто возникают широкие (намного превышающие зону прогрева) зоны тепловыделения, обусловленные сильным торможением р-ции продуктами. Интенсивная [c.597]

Энергия повышается за счет пламени при изменении скорости сгорания смеси. Можно показать, что скорости сгорания изменяются за счет изменения поверхности пламени. Однако нужно полагать, что скорость химической реакции также изменяется, так как давление потока смеси перед зоной горения периодически меняется. В действительности тепловыделение изменяется, очевидно, как за счет изменения поверхности пламени, так и за счет изменения скорости химической реакции. Отсюда ясно, что возбудить автоколебательную систему наиболее просто при наличии пламени, причем при более низких числах Рейнольдса. Без горения система возбудится при более высоких числах Рейнольдса. Обратная связь в автоколебательном процессе разорвется, когда в поток перестанут поступать вихри. Это произойдет в момент турбулизации струи, истекающей из ниппелей. Срывающиеся вихри помогают турбулизировать поток, но наиболее сильно турбулизирует поток факел горения. Поэтому верхняя граница возбуждения автоколебаний бу ет ниже при наличии пламени. Это также определит протяженность области существования автоколебаний. При наличии пламени она будет уже. [c.134]

Для замыкания обратной связи и поддержания режима автоколебаний необходим определенный уровень энергии. Поглотив часть энергии любым способом, можно создать условия, в которых автоколебательный процесс не сможет существовать, т. е. обратная связь будет разорвана. В развившемся автоколебательном процессе поглотить полностью выделяющуюся энергию не представляется возможным. Но, как показали эксперименты, для разрыва обратной связи этого и не требуется. Когда процесс еще не установился, то, зная число периодов, за которые развивается амплитуда автоколебательного процесса, можно оценить величину энергии, необходимую для поглощения. [c.294]

Возможны различные типы упорядоченного поведения сильно-неравновесных открытых систем. Прежде всего в таких системах могут наблюдаться стационарные структуры, которые И. Пригожин предложил называть диссипативными. В отличие от равновесных структур (типичный пример — кристалл) диссипативные структуры образуются и сохраняются благодаря обмену энергией и веществом с внешней средой в неравновесных условиях. Иным типом регулярного поведения являются периодические автоколебания или их аналоги для распределенных систем — автоволновые процессы. [c.7]

Для анализа закономерностей, указывающих на множественность стационарных режимов реакции гидрирования окиси углерода [279], как и для интерпретации возникновения автоколебаний в процессе окисления водорода на никеле [468], принимается зависимость энергии активации некоторых стадий от степени покрытия поверхности катализатора вследствие взаимного влияния в поверхностном слое. Такая зависимость также может быть описана обсуждаемыми линейными соотношениями энергии Гиббса. [c.240]

Для подавления колебаний (автоколебаний), при которых в процессе возбуждения колеблющейся системе сообщается энергия со стороны источников возбуждения и вынужденных колебаний с частотой, меняющейся в широких пределах, наиболее всего подходят демпферы трения. В зависимости от величины возбуждающих сил для подавления колебаний здесь можно использовать как более простые демпферы малого трения, так и более совершенные и сложные демпферы с определенной характеристикой трения. [c.130]

Самовозбуждающимися или автоколебаниями называются колебания, возникающие в системах при отсутствии внешних (по отношению к процессу резания) возмущающих сил. Автоколебательные системы обладают способностью перерабатывать энергию из постоянного источника в периодические импульсы, возбуждающие и поддерживающие колебательное движение. [c.125]

Во-первых, необходимо отметить, что явление релаксационных периодических переключений свойственно биологической кинетике, так как такие автоколебания возникают в результате взаимодействия триггерных систем. Последние же являются, как мы видели, основным элементом механизмов управления на уровне клетки. Хорошо известные механические и электрические автоколебания, в противоположность кинетическим релаксациям, часто определяются резонансным элементом — линейной колебательной системой с хорошей добротностью. Механизм автоколебаний при этом сводится к периодической подкачке энергии в колебательный контур (или к маятнику часов) и к ограничению роста амплитуды автоколебаний. Аналогия между автоколебательными процессами в биологии — такими, как релаксация в первичном жизненном цикле (гл. 3, [П47]) или автоколебания, возникающие при сосуществовании равноправных видов (гл. 2, 6),— и разрывными колебаниями электрических и механических систем возникает там, где последние не имеют частотно-избирательного резонансного элемента. К ним, например, относятся различные релаксационные электронные генераторы или гидродинамические объекты типа периодически извергающегося гейзера. [c.199]

Подводя итог, скажем, что при постоянном притоке энергии в диссипативную нелинейную систему могут возникать характерные колебательные структуры — автоколебания. Диссипация энергии имеет принципиальное значение для такого процесса формирования структуры. [c.88]

Важными являются вопросы устойчивости и автоколебаний системы среда — источники — упругие элементы ]161 [51]. Соответствующие задачи весьма сложны, и, как указывалось выше, до сих пор нет полных исследований даже для жестких камер сгорания. Трудности заключаются в адекватном описании процессов горения, излучения акустической энергии из камеры и т. п. Таким образом, области неустойчивости и предельные циклы автоколебаний даже для жестких камер определены весьма грубо. И в этих условиях попытки учета упругости камеры сгорания во многих случаях ие оправданы. Во всяком случае это относится к проблеме так называемой продольной (и вообще, осесимметричной) внутрикамерной неустойчивости, когда волновые явления в топливных коммуникациях мало влияют на работу системы. Примером может служить неустойчивая работа форсажной камеры ТРД. Совершенно очевидно, что строгость, на которую претендуют сторонники учета упругости камеры сгорания, очень часто иллюзорна (если одновременно не уточняются главные соот- [c.11]

В. М. Овсепяном в зависимости от коэффициента к составлены таблицы, при помощи которых можно проводить ориентировочные расчеты параметров гидротаранной установки. Помимо аналитических методов расчета значительное распространение получил графический метод Шнидера — Бержерона, который при некоторых допущениях позволяет представить картину гидравлических процессов, происходящих в таранной установке. Все таранные установки характеризуются устойчивым режимом работы, который определяется энергетическим балансом автоколебательной системы, т. е. равенством энергии, подводимой от источника к колебательной системе и теряемой системой. Если автоколебания происходят с заданной частотой, то условия энергетического баланса определяют установившуюся амплитуду колебаний. При заданной амплитуде условия энергетического баланса определяют установившуюся частоту автоколебаний. [c.147]

Из всех испытанных нами агентов лишь хлористый кальций, стабилизирующий мембраны, активирующий актомиозинподоб-ные белки и увеличивающий МС корневого давления, даже несколько усиливал автоколебания, сохраняя их противофазность. Ранее было показано, что кальций играет весьма существенную роль во внутриклеточном энергетическом обмене он. способствует повышению уровня этого обмена, улучшая энергетический баланс при дыхании, и вместе с тем стимулирует процессы трансформации освобождаемой при окислении энергии в физиологическую работу [300]. Кальций активно участвует в передаче возбуждения у растений [301]. Принимая все сказанное [c.128]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология