Сжатие внешнее сосуда

Пример 5. В сосуде вместимостью 200 л находится воздух при давлении Pi = 5.10 Па и Л = 20°С. Параметры внешней среды ро=Ю Па, /о = 20°С. Определить максимальную полезную работу, которую может произвести сжатый воздух, находящийся в сосуде. [c.63]

При прохождении через плазму электрический ток создает сильное магнитное поле, которое сжимает поток электронов и ионов в плазменный шнур. Этим достигается тепловая изоляция плазмы от стенок сосуда. С увеличением силы тока электромагнитное сжатие плазмы проявляется сильнее. В этом заключается сущность так называемого пинч-эффекта. Как показали исследования, пинч-эффект и силы, создаваемые внешними магнитными полями, меняющимися по определенному закону, можно с успехом использовать для удержания плазмы в магнитной бутылке , где происходит реакция синтеза. [c.13]

Рассмотрим более подробно процессы расширения и сжатия газа и связанную с этими процессами работу. Представим себе сосуд с газом, закрытый подвижным поршнем. Реальный процесс расширения газа показан на рис. 4 ломаной линией. Действительно, при расширении сперва резко уменьшается внешнее давление, а затем происходит постепенное увеличение объема, пока система опять не придет в состояние равновесия. Дальнейшее уменьшение давления приводит к следующей ступеньке. Таким образом, газ расширяется от объема VA до объема ид. При расширении он совершает работу, величина которой определяется площадью, ограниченной нижней ломаной кривой и осью абсцисс. Эта работа положительна. [c.15]

Испытания состояли из двух этапов. На первом этапе исследовали распределение деформаций тензометрированием. Для этого вдоль одной из образующих устанавливали тензодатчики, ориентированные по осевому и кольцевому направлениям. Показания тензодатчиков снимали при внутреннем давлении 3 МПа, которое обеспечивало упругое состояние сосуда и удовлетворительную точность (порядка i 5 %) измерения деформаций. Отметим, что если бы не было концентраторов напряжений, то переход в пластическое состояние сосуда происходил бы при давлении 11,6 МПа. Результаты измерений деформаций и напряжений приведены на рис. 5-7, на которых четко видна зона концентрации деформаций и напряжений. Характер распределения деформаций и напряжений (продольных и кольцевых) практически одинаков в сосудах 1 и 111 типов. Эти сосуды отличаются только поперечным сечением сварного шва сосуд 1 типа имеет более заглубленный корень шва, что может достигаться за счет проплавления основного металла или предварительной разделки кромки внешней оболочки. Как показали измерения, наибольшая деформация при давлении 3 МПа не превышает 3 10 . Интересным представляется тот факт, что в сварном шве есть зоны, в которых продольные деформации имеют отрицательный знак при наличии внутреннего давления. Это означает, что эти места находятся в состоянии сжатия. Кроме того, наблюдаются значительные градиенты деформаций и напряжений в области шва. [c.12]

Рис. 17. Схема метода автоматического создания внешнего сжатия (поддержки) сосуда

Концентрационные пределы воспламеняемости зависят от внешних условий диаметра трубы, направления распространения пламени, температуры, давления и других [159], однако в литературе нет определенных J численных характеристик влияния указанных факторов g на пределы воспламеняемости компрессорных смазок. -Большое значение имеют конструктивные особенности пневмосистемы. Теоретический расчет, учитывающий, что все вводимое в компрессор смазочное масло равномерно распределено в сжатом воздухе, показывает невозможность образования взрывоопасных концентраций на таких хорошо вентилируемых участках, как цилиндры, не только при полной загрузке компрессора [118], но даже и при значительно меньшей [155]. Из всех аварий в воздушных системах ни в одном случае не было взрыва самого компрессора (цилиндров). Взрываются нагнетательные трубопроводы, холодильники, ресиверы. Эти взрывы происходят в результате местных повышений концентраций масла в воздухе. Одним из факторов, способствующих образованию повышенных концентраций, является плохая вентиляция, например наличие застойных зон в сосудах и трубопроводах, глухих мешков, тупиковых отростков, сильно разветвленной и плохо контролируемой системы трубопроводов, отсутствие или нерегулярность продувки [45, 68, 79, 135, 151, [c.12]

Различия между тремя основными агрегатными состояниями вещества выражаются прежде всего в механических свойствах. Твердые вещества способны сохранять свой объем и форму, обладают упругостью, т. е. способностью восстанавливать форму после снятия внешней деформирующей силы. Жидкость имеет свой объем, ограниченный поверхностью, и сохраняет его при механическом движении. Однако она не обладает упругостью формы, является текучей. Значительное сопротивление жидкость оказывает лишь деформациям всестороннего сжатия или растяжения. Газообразное вещество распространяется по всему объему сосуда, в котором оно находится собственные объем и форма у газа отсутствуют. [c.154]

В сосуде объемом 300 л находится воздух под давлением Pi = 4,8-10 Па и ii = 17° . Температура внешней среды о=17°С, давление Po=i,2- 10 Па. Определить максимальную полезную работу, которую может произвести сжатый воздух, находящийся в сосуде при изотермическом расширении до давления внешней среды. [c.66]

Это — запись наиболее общего вида. Однако, поскольку третий случай представляет обращение первого, то чаще всего ограничиваются двумя первыми пунктами, т. е. а) и б) соотношения (III.13). Конечно, следует иметь в виду, что если бы в изолированной системе совершился бы несамопроизвольный процесс, например, произошло самоуплотнение газа в какой-либо Части сосуда, то энтропия системы уменьшилась бы. Но с классической точки зрения это невозможно, так как требует затраты внешней работы, а с точки зрения молекулярной статистики — чрезвычайно мало вероятно (см. гл. VI). Поэтому обычно пишут второй закон для изолированной системы в более сжатом виде [c.75]

Если сосуд закрыт по концам днищами и подвержен действию внешнего давления, т. е. испытывает не только равномерное поперечное давление, но и осевое сжатие, последнее несколько уменьшает критическое значение поперечного давления. В этом случае критическое давление дюжно определить по формуле [c.75]

Внешний нагрев наиболее прост и удо- бен, так как в большинстве случаев обеспечивает равномерность температуры и чистоту опыта. К сожалению, внешний нагрев не годится для работы с очень высокими температурами, так как при этом сильно падают механические свойства металла и повышается корродирующее действие сжатой среды на стенки сосуда. [c.75]

Автоскрепление—это третий путь достижения более равномерного распределения рабочих напряжений, возникаюш,их в стенках толстостенных сосудов под действием внутреннего давления. Метод состоит в том, что за счет внутреннего давления создают контролируемое перенапряжение внутренних слоев цилиндра, превышающее предел упругости. Когда давление снижается, волокна внутренней поверхности цилиндра остаются в сжатом состоянии, а волокна внешней поверхности—в состоянии растяжения. Этот метод нельзя применять [c.42]

В многослойных сосудах максимальное сжатие внутреннего слоя достигается тогда, когда внутреннее давление равно нулю. Если изготовить сосуд коническим и расположить его в конической оправке (рис. 17), то внешнее давление будет автоматически возрастать при увеличении внутреннего. Поршень 1, перемещаясь в сосуде 2, увеличивает давление в нем и одновременно вдавливает сосуд в тело блока 3. При вдвигании конуса в оправку на соприкасающихся поверхностях оправки и конуса возникают силы, действующие аналогично силам на поверхности кЛина. [c.64]

Количество жидкости в сосуде 1 рассчитывают так, чтобы при ее сжатии грибовидное уплотнение 8 коснулось шайбы 9 в момент, когда давление в жидкости достигнет 25 000—30 ООО ат. Тогда при дальнейшем движении грибовидного уплотнения начнет двигаться шайба 9, которая нажимом на блок 2 будет передавать усилие поршню 6. Последний, вдвигаясь в конус 4, будет сжимать материал 7 и одновременно вдвигать конус в оправку 5. Таким образом, в этой конструкции используется упрочнение материалов под всесторонним внешним давлением. [c.107]

На рис. 8.14 показан толстостенный цилиндр, рулонированный проволокой при постоянном натяжении Т. Внутренний цилиндр при этом оказывается сжатым, т. е. находится при некотором эквивалентном внешнем давлении р , которое изменяется в зависимости от числа витков. На некотором расстоянии Ь от оси сосуда напряжения при =0, ро = ра, в соответствии с уравнениями (8.14) и (8.15) [c.352]

В зависимостях То (Рн/Рв) отмечается максимум при Рн = Рв = 1. Это объясняется тем, чго наложение внешнего давления приводит к компенсации напряжений от действия внутреннего давления и увеличению долговечности. При Рн = Р напряжения в стенке трубы практически равны 0. Дальнейшее увеличение Рн снижает долговечность сосуда и при Ри/Рв- о приближается к значению долговечности трубы под действием одного внешнего давления. Очевидно, что при Рн > Рв стенка трубы работает в условиях трехстороннего сжатия. При одинаковых параметрах Рн и /7 относительная долговечность труб, работающих под действием наружного давления, ниже относительной долговечности труб под действием внутреннего давления. [c.148]

Содержание летучих продуктов, образующихся при работе масла в компрессоре и уносимых со сжатым воздухом, определяли в специальной камере отбора проб, которую присоединяли непосредственно к рабочей линии, находящейся под давлением 200—220 ат. Конструктивно камера представляла собой сварной сосуд (с крышкой), работающий под давлением до 220 кГ/см , в нее помещали две ловушки, соединенные с системой. В одну ловушку заливали 50 мл четыреххлористого углерода для абсорбции летучих продуктов, а вторую устанавливали на случай уноса или переброса четыреххлористого углерода. Сжатый воздух поступал одновременно в полость камеры и в ловушки, обеспечивая одинаковое давление с внутренней и внешней ее стороны. Пробы воздуха отбирали в течение 30 мин, затем давление понижали через редукционный вентиль до атмосферного, камеру разбирали, а в растворителе определяли содержание абсорбированных летучих продуктов. [c.151]

Рис. 2. Схема внешнего сжатия сосуда 1 — поршень 2 — сосуд 3 — блок 4 — сжимаемое веш ество.

Если расширение газа протекает по законам адиабаты или политропы, то необходимо иметь в виду, что здесь могут иметь место два случая 1) когда расширение идет с совершением внешней работы, т. е. когда сжатый газ действует на поршень в цилиндре расширительной машины, приводя его в движение 2) когда расширение протекает без совершения внешней работы, т. е. когда газу при его расширении не противостоит никакое препятствие (подобно поршню). Второй случай имеет место, например, при переходе газа через вентиль (или дроссельный клапан) из сосуда высокого давления в сосуд низкого давления. Отсюда ясно, что так как во втором случае, газ никакой внешней работы не совершает, то для него неприменимы уравнения (39)—(42г). Неприменимость указанных уравнений следует также из того, что вывод этих уравнений состояния основан на принципе сжатия газа за счет внешних усилий, т. е, такого сжатия, когда на этот процесс затрачивается определенная механическая работа. [c.101]

Тонкостенные оболочки под действием внешнего давления при определенных условиях могут потерять устойчивость, т. е. потерять свою первоначальную форму и сплющиться. Это может случиться при напряжении сжатия в стенках оболочки гораздо ниже разрушающих. Поскольку сохранение первоначальных размеров и формы аппаратов является непременным условием правильной работы большинства аппаратов, то определение размеров, обеспечивающих жесткость и устойчивость сосудов и оболочек, представляет важную задачу. [c.231]

Упругими свойствами обладают не только твердые тела. Так, например, при сжатии газа в закрытом сосуде, его давление увеличивается, т. е. газ оказывает сопротивление внешним сжимающим силам. Следовательно, газ является упругим телом— обладает объемной упругостью. Упругость газа обусловлена тепловым движением молекул, т. е. имеет кинетический характер. [c.160]

Если какому-либо телу отдавать теплоту (например, нагревать воду в чайнике), оно станет теплым, затем горячим, т. е. степень его нагрева, или температура, будет повышаться. Наоборот, любое нагретое тело, отдавая теплоту в окружающее пространство, остывает, и температура его понижается до тех пор, пока не сравняется с температурой окружающей среды. Следовательно, при постоянных внешних условиях за определенный промежуток времени любое тело приходит в состояние теплового равновесия с другими телами. При тепловом равновесии только температура сохраняется неизменной, тогда как давление и объем в различных участках системы (устройства) при наличии жестких перегородок могут быть разными. Так, например, если сосуд со сжатым газом внести с мороза в теплую комнату, то через некоторое время температуры комнатного воздуха, сосуда и газа выравняются, хотя давление в сосуде возрастет. (В теплой комнате температура газа в сосуде танет большей, чем была на морозном воздухе. Средняя скорость движения молекул газа увеличится, их удары о стенки сосуда станут более частыми, давление возрастет). Отсюда следует, что температура не только характеризует степень нагрева тела, но и связана со средней кинетической энергией молекул. [c.9]

Смеси водорода с кислородом в широком интервале концентраций самопроизвольно взрываются при температурах газа несколько выше 6(Ю и давлении не ниже 1 мм рт. ст. При температурах ниже 400° скорость реакции очень мала и взрыва не происходит, если не возбудить его действием внешнего источника, например электрической искры или раскаленной проволоки. Например, в стехиометрической смеси из 2 молей водорода и 1 моля кислорода при температуре 550° и давлении 400 мм рт. ст. будет проходить гомогенная реакция с постоянной измеримой скоростью если же давление повысить или понизить, то произойдет взрыв. Так, если происходит постепенное изотермическое понижение давления, то скорость реакции в течение некоторого времени будет падать, но при достижешии критического давления около 100 мм рт. ст. взрыв смеси произойдет самопроизвольно. Давление, при котором это происходит, носит название второго, или верхнего, предела взрыва. Если ту же начальную смесь при температуре 550° постепенно подвергать изотермическому сжатию, то скорость реакции будет медленно возрастать и опять-таки произойдет самопроизвольный взрыв при давлении около 1000 мм рт. ст. этот предел известен под названием третьего предела взрыва. Аналогично та же начальная смесь при 550°, но очень низком давлении будет медленно реагировать до тех пор, пока давление не повысится примерно до 1 мм рт. ст. при этом давлении достигается первый предел взрыва. Эти пределы самовоспламенения могут несколько колебаться в зависимости оТ соотношения компонентов в смеси и природы сосуда, в котором происходит реакция. Общее изменение пределов с температурой и давлением показано на рис. 5. Очевидно, что существование второго предела взрыва нельзя объяснить термическим взрывом, так как в случае термического [c.37]

Принцип ле-Шателье-Брауна. Мы уже неоднократно имели случай изучать изменения, происходящие с системой под влиянием внешнего воздействия. Б 88 было показано, что если реакция идет с увеличением объема (Дл>0), то увеличение внешнего давления сдвигает равновесие так, что реакция идет в обратном направлении (в сторону уменьшения объема). Так же влияет и уменьшение объема сосуда, в котором идет реакция. Иначе говоря, на увеличение внешнего давления система отвечает сжатием, что уменьшает давление изнутри. Для реакций, идущих с уменьшением объема, соотношения обратные. [c.199]

Газы, будучи легки, снабжены наиболее развитою способностью распространяться во все стороны, удерживаются на месте только внешними силами или сплошными преградами они способны сжиматься до известной критической плотности и заключают в себе энергию, которою можно, при известных условиях, пользоваться для произведения работы, ведущей свое начало от работы, приложенной к ним при их образовании. Все то же находится в золоте и ему подобных дорогих товарах. Золото, имея очень большую пудовую ценность, представляет товар, легче всех других распространяющийся всюду в среде людской его не сдерживают ни таможни, ни запреты, и только держат железные кладовые банков, играющие роль сосудов, в которых должно запирать водород, чтобы он не прошел в малейшие трещины. И хоть в обычных условиях на пуд золота дадут 17 000 пуд. пшеницы, но если можно сжать водород давлением до объема, близкого к десяти, то всякий [c.38]

Сейчас известно несколько способов, с помощью которых можно увеличить сопротивление стальных стенок сосудов сверхвысокого давления разрывающим усилиям. Один из таких способов (пожалуй, самый старый) заключается в создании многослойных сосудов. Если надеть друг на друга в нагретом состоянии плотно пригнанные стальные цилиндрические оболочки, то после их охлаждения получается цилиндр, составленный из отдельных колец, надетых с натягом. Оказалось, что такой сосуд способен выдерживать большее давление, чем сплошной стальной цилиндр тех же размеров. Иногда стальные сосуды сверхвысокого давления помещают внутрь других, больших по размеру сосудов, в которых создают давление, накачивая в них жидкость. В этом случае разрыву стенок внутреннего сосуда под действием создаваемюго в лем давления противодействует не только сопротивление самих этих стенок, но я поддерживающее давление жидкости, находящейся во внешнем сосуде. Если во внешнем сосуде давление жидкости составляет 10 ООО аг, то можно ожидать, что во внутреннем сосуде удастся получить давление 25 ООО—30 ООО ат. В действительности же в указанных усло виях удается создать еще более высокое давление. Объясняется это тем, что высокое всестороннее давление повышает прочность металлов и сплавов. Так, давление 100 000 ат было достагнуто погружением аппаратуры в жидкость, сжатую до 30000 ат. Этот способ называется гидравлической поддержкой . [c.38]

Если газ сжимается изотермически (т. е. начальная температура поддерживается отводом теплоты), го ускоренные молекулы сталкиваются с проводящими стенками сосуда и их атомы колебательно возбуждаются. Молекулы теснятся по направлению к внешнему миру. Но затем их движение разупорядочивается, гак что работа сжатия вырождается в тепловую энергию окружения (рис. 2.7, а). [c.82]

В стенках труб, работающих под внешним давлением, возникают напряжения сл<атия, под действием которых при несовершенстве первоначальной цилиндрической формы создаются напряжения изгиба. В результате этого при определенных геометрических параметрах и внешних силовых нагрузках возможна потеря устойчивости цилиндрической формы труб с образованием вмятин и выпучин. Потеря устойчивости формы происходит и при работе труб, подверженных сжатию и изгибу. Поэтому для таких труб решение вопроса о их надежности сводится не только к определению размеров труб из условия недопустимости текучести металла, но и к обеспечению их достаточной устойчивости (жесткости). Минимальные по величине напряжения и силовые нагрузки (давление или осевая сила), под действием которых нарушается первоначальная форма, принято называть критическими. Первоначально устойчивая труба, предназначенная для работы в коррозионной среде, при постоянных по времени внешнем давлении или продольной сжимающей силе может потерять устойчивость формы в процессе эксплуатации в результате постепенного уменьшения (из-за коррозии) отношения начальной толщины стенки к диаметру. Долговечность трубы в основном зависит от коррозионной активности среды, величины критических напряжений (Ткр и коэффициента запаса устойчивости Пу = = (Ткр/(1о (где (То — начальное напряжение). Величина критического напряжения Сткр, при котором возможна потеря устойчивости формы сосуда, определяется экспериментально или аналитически на основе методов теории упругости. [c.33]

Автоскрепление сосудов используют для повышения предельно допустимого давления. Для этого сосуд нагружают внутренним давлением с таким расчетом, чтобы во внутренних слоях цилиндра возникли пластические деформации, После чего давление автофретирования снимают. При этом внешние слои, подвергнутые упругой деформации, стремятся в первоначальное положение, внутренние слои с необратимыми остаточными деформациями будут этому сопротивляться, В результате во внешних слоях металла появятся напряжения растяжения, а во внутренних слоях сжатия. Подобная картина наблюдалась в скрепленных сосудах. При нагрузке цилиндра, подвергнутого автоскреплению, остаточные напряжения будут суммироваться с рабочими таким образом, что во внутренних слоях произойдет частичная разгрузка. При давлениях среды меньше давления автофретирования, пластических деформаций в стенке сосуда не наблюдается, и толстостенный цилиндр работает в упругой области. Автофретажу подвергаются, как правило, цилиндры, нагружаемые при эксплуатации давлением выше 60 МПа, [c.166]

Возникновение пламени всегда является итогом прогрессирующего самоускорепия реакции, которое становится возможным только при наличии определенных термических условий, создаваемых внешним источником — искровым разрядом, горячими стенками сосуда, адиабатическим сжатием и ир. Все эти внешне столь различные виды ивоспламененпяъ объединены общими закономерностями теплового и цепного самоускорепия реакции, определяющими природу теплового взрыва и цепного воспламенения. [c.5]

При выводе расчетных формул не учитывался вопрос о влиянии темпера-гуры, хотя он крайне важен, так как большое число каталитических процессов требует не только высоких давлений, но и высоких температур. Если к сосуду, находящемуся под высоким давлением, подводится тепло, то распределение напряжений в стенках сосуда изменяется. Например, при наружном нагреве внешние слои испытывают сжатие, в то время как внутренние слои находятся в состоянии растяжения. В этом случае стенки цилиндра настолько ослабляются, что для компенсации указанного эффекта при той же величине внутреннего давления становятся необходимыми более толстые стенки. При температурном градиенте, отвечающем случаю внутреннего нагрева, напряжения растяжения во внутренних слоях цилиндрических стенок настолько понижаются, что цилиндр приобретает большую прочность по сравнению с условиями, при которых указанный температурный градиент отсутствует. [c.41]

В криогенной технике часто встречается необходимость соединять алюминий с нержавеющей сталью (например, внутреннюю оболочку сосуда Дьюара со стальной грубой). В э ом случае рекомендуется пользоваться переходниками. Путем ПЛОТНОЙ посадки на оловян-НО-СВИНЦ01В0-М припое оболочку соединяют с латунной или медной муфтой, припаянной в свою очередь к трубе из нержавеющей -стали с помощью серебра. При сочетании алюминия со сталью алюминиевая деталь должна быть внешней (если это возмол<нс), так чтобы при охлаждении спая В нем возникали усилия сжатия. [c.184]

Напряжепие на растяжение и на сжатие вследствие разности температур внешней и внутренней стенок сосуда при разности температур в — = = 25°, а = 11,3-10 и Е= 1800000 кГ/смР- при 400°, т = и Л = [c.197]

Необходи ю следить за качеством масла, за своевременностью продувки сосудов от масла и воды, а также своевременно отделять сжатый воздух от мае. 1а до поступ.чепия воздуха во внешний воздухопровод. Если в компрессоре нли воздухопроводе произойдет вспышка масла, 308 [c.308]

Как ни мало внешнее атмосферное давление по сравнению хотя бы с давлением пара в котлах или распространенным в промышленной те.хнике давлением сжатого воздуха в 6—7 ати, все же не следует забывать, что на днище вакуумного сосуда диаметром 1 м суммарное давление составит почти 8 т. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология