Математические модели металлов

Предложенная математическая модель механохимической повреждаемости базируется на положениях теории механохимии металлов и полученных автором данных по механической активации коррозионных процессов. [c.58]

В работе [31] бьша предложена физико-математическая модель процесса атмосферной коррозии и оценены скорости коррозионного разрушения металлов и покрытий на их основе с учетом факторов, оказывающих наибольшее влияние на процесс коррозии температуры, продолжительности существования фазовой пленки на металлах, поверхностной концентрации хлоридов и концентрации сернистого газа, а также бьши получены значения коэффициентов коррозии различных металлов в атмосферных условиях. [c.51]

Корродирующие металлы являются сложными системами, которые часто не допускают изменения только одного фактора за один раз, ибо эти системы столь динамичны и внутренне связаны, что изменение одного фактора служит причиной изменения других, иногда очень многих факторов. Успешное проведение коррозионных исследований часто невозможно без их планирования, так как для предсказания и проверки требуется построение математической модели объекта исследования, которая, в частности, может быть использована для выбора оптимальных условий функционирования объекта. [c.432]

Обобщение результатов, полученных при коррозионных испытаниях различных металлических систем на станциях ИФХ АН СССР, стран — членов СЭВ в тропических и арктических районах, позволило разработать и статистически обосновать простые математические модели атмосферной коррозии [78, 79]. Используя эти модели, возможно не только районировать территорию СССР по коррозионной активности атмосферы, но и составлять таблицы справочных данных о коррозионной стойкости металлов в различных географических районах [80]. [c.83]

Основываясь на положениях механохимии металлов [50], рассмот- репных в главе 1, а также полученных в работе данных по механической активации коррозионных процессов математическая модель механохимической повреждаемости представлена через компоненты тензора деформаций в следующем виде [c.62]

Анализ полученных ранее данных о влиянии различных факторов на формирование структуры, физикохимических и механических свойств термически обработанных и деформированных образцов из аустенито-стабильных хромоникелевых сталей показал, что между их стойкостью к МКК, степенью пластической деформации и магнитной проницаемостью существуют закономерные связи. Эти связи обусловлены химическим составом и структурой стали, а также процессами, протекающими в них при провоцирующих нагревах, пластической деформации и эксплуатации. Однако большое число трудно учитываемых переменных факторов, воздействующих на металл оборудования в процессе эксплуатации, затрудняет создание обобщенной математической модели его поведения в условиях коррозионного воздействия среды. [c.89]

Для совершенствования и создания новых энерго- и ресурсосберегающих, высокопроизводительных, малоотходных и экологически приемлемых электрохимических технологий наиболее перспективны электролиты-коллоиды. Однако механизм анодных и катодных процессов в них изучен недостаточно. В связи со сложностью процессов и многочисленностью факторов, влияющих на их скорости и механизмы, были использованы методы математического моделирования. Разработаны математические модели массопереноса компонентов в диффузионном слое электрода в электролитах-коллоидах для процессов анодного растворения и электроосаждения цветных металлов. Для описания процесса транспортировки ионов в диффузионном слое использованы уравнения Нернста-Планка, химического равновесия и электронейтральности. Величина потока электрофореза коллоидов вычислена из уравнения Смолуховского. Граничные условия рассчитывали, решая систему уравнений, включающую уравнения материального баланса и химического равновесия. На основании выявленных закономерностей в электролитах-моделях с известными концентрациями компонентов и результатов расчета состава диффузионного слоя показано, что механизм увеличения предельных скоростей анодного растворения и электроосаждения металлов в электролитах-коллоидах обусловлен преимущественно электрофоретическим переносом присутствующих в растворе или образующихся в диффузионном слое вследствие вторичных реакций коллоидных соединений металлов. Определены оптимальные условия реализации процессов. [c.63]

С современных позиций рассмотрено электрохимическое поведение металлов под адсорбционными и фазовыми слоями электролитов. Приведено большое количество экспериментальных данных о влиянии внешних условий на развитие коррозии металлов. На основе физико-математических моделей рассмотрена возможность использования ускоренных лабораторных испытаний для прогнозирования коррозионного поведения металлов в различных климатических зонах. Дана оценка эффективности современных средств и методов защиты металлов от коррозии. [c.2]

В литературе опубликованы многочисленные данные об экстракции солей металлов солями аминов. Однако представление больших массивов этих данных в сжатой форме в виде сводок констант экстракции и соответственно в еще более компактной форме — в виде корреляционных зависимостей этих констант от параметров о, Е и Н, как это было сделано для экстракции кислот, пока не представляется возможным, так как для большинства исследованных систем, включающих экстракцию солей металлов солями аминов, константы экстракции не рассчитаны. Это, по-видимому, объясняется меньшей доступностью данных по коэффициентам активности солей металлов и о константах комплексообразования их катионов в различных водных растворах. Эффективным способом обработки данных по экстракции солей металлов при отсутствии достаточной информации о процессах в водной фазе, как отмечено в гл. 1, по-видимому, может служить их описание с помощью шкал ВВФ. Однако этот прием введен в практику в самое последнее время и таким способом пока описаны массивы данных только для нескольких элементов из числа рассмотренных ниже. Поэтому дальнейшее изложение данных об экстракции солей металлов носит в значительной мере качественный характер и лишь для некоторых элементов приведены константы экстракции или математические модели коэффициентов распределения, основанные на шкале ВВФ. [c.93]

Недавно описана [428] удачная математическая модель, позволяющая объяснить и предсказать сольватохромный эффект координационных соединений, обусловленный переходом с переносом заряда от металла к лиганду. В соответствии с этой моделью именно изменение полярности связи металл—лиганд при указанном переходе от основного состояния к возбужденному определяет, будет ли сольватохромный эффект положительным, отрицательным или нулевым [428]. [c.420]

Предложена математическая модель расчета долговечности оборудования, учитывающая особенности кинетики долговечности оборудования, учитывающая особенности кинетики продвижения реакционной границы металл-рабочая среда и напряженного состояния в процессе эксплуатации. Базируясь на предложенном кинетическом уравнении и подходах механики твердого деформируемого тела и разрушения, выполнен анализ кинетики МХПМ и получены функциональные зависимости долговечности оборудования от исходных механических характеристик, уровня начальной напряженности и характера напряженного состояния материала, коррозионной активности рабочей среды и др. Полученные кинетические уравнения позволяют описывать изменение напряженно-деформированного состояния конструктивных [c.391]

Математическая модель коррозии представляет собой совокупность соотношений, связывающих характеристики коррозионного процесса с различными факторами, влияющими на кинетику коррозии. К таким факторам относятся химический и фазовый состав металла и сплава, состояние поверхности металла, факторы, характеризующие конструктивное исполнение изделий, режим эксплуатации элементов химико-технологической системы, характеристики контактирующей водной среды, внешние воздействия и др. [c.173]

При разработке инженерных решений по реализации этих задач могут быть использованы следующие результаты выполненных исследований системный подход к решению проблемы методы планирования эксперимента математические модели соответствующего вида защиты и оптимальные варианты технологии составы, включающие новые эффективные ингибиторы коррозии биоциды и вещества многоцелевого назначения. Последние должны быть нетоксичными для человека, обладать быстродействием в начальный период функционирования и достаточной стабильностью во время эксплуатации машин, оборудования и сооружений. Амины, кетамины, имины замедляют, например, процессы взаимодействия воды и кислорода воздуха с поверхностью металла и снижают, таким образом, начальные скорости коррозии. Эти вещества ингибируют также процессы старения полимеров и резин и некоторые из них снижают эффекты биоповреждений. [c.116]

Учитывая требования, предъявляемые по вычислительной идентификации и другим вычислительным задачам, стоящим перед верхним уровнем АСУ ТП нафева металла, математическая модель этого уровня должна удовлетворять следующим важнейшим требованиям [c.414]

Следует отметить, что в рекомендуемой методике долгосрочных прогнозов опасности коррозии металлов используется идея детерминированного подхода к решению задачи, обеспечивающая наивысшую точность. Рабочей формулой для выполнения расчетов при прогнозировании опасности коррозии служит следующая зависимость, по существу являющаяся математической моделью анодного процесса коррозионной пары. Эта зависимость коррозия — время довольно точно следует естественному закону развития (кинетике) коррозии металлов [c.16]

Для составления математической модели [114] запишем в достаточно общем виде систему уравнений химических реакций горения углерода и восстановления металла [c.380]

Чтобы определить конструктивные параметры (активное rj и индуктивное сопротивления нагреваемого слоя ферромагнитного металла, число витков индуктора w , ток коэффициент мощности os фи, мощность выделяющуюся в оболочке), необходимо решить краевые задачи для дифференциальных уравнений электромагнитного поля. Особенностью нагревателей химических аппаратов (по сравнению с устройствами для нагрева [76] и термообработки [82] машиностроительных деталей) является сохранение ферромагнитных свойств металла в течение всего рабочего цикла нагрева. Это обусловливает необходимость учета нелинейности нагреваемой среды. Другими словами, нелинейность математической модели существенна и должна учитываться в постановке краевой задачи. [c.93]

Следует отметить успешное применение методов математического планирования эксперимента в исследованиях влияния отдельных компонентов сплавов или примесей и совместного влияния этих элементов на коррозионное поведение сплава. Эти методы используют также для выяснения допустимого содержания примесей (метод Бокса—Уильсона), для исследований состав многокомпонентной среды — коррозионная стойкость (метод симплексной решетки Шеффе), для построения математической модели атмосферной коррозии металлов (ИФХ АН СССР). [c.432]

Предложена математическая модель процесса воспламенения частиц металла в потоке газа. Получены количественные и качественные оценки влияния начальных параметров аэровзвеси и кинетических констант процесса воспламенения на картину протекания этого явления. Выяснены области изменения начальных параметров, определяющие тот или иной механизм воспламенения. [c.12]

Здесь формулируется распределенная математическая модель воспламенения газовзвеси частиц металлов, принимающая во внимание тепловыделение в обеих фазах. [c.12]

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ОБРАЗЦОВ МЕТАЛЛА В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОМ ПОТОКЕ [c.23]

Как видно из представленных данных предложенная математическая модель позволяет получить результаты, адекватные экспериментальным данным. При подборе соответствующих констант в ходе расчета и Л, ) можно добиться удовлетворительного совпадения по длительности работы катализатора и среднему отложению металлов в слое. Однако при переходе к другому виду сырья необходимо подбирать новые параметры дезактивации. Это свидетельствует, что при таком простом подходе константы дезактивации являются характеристиками не только катализатора, но и типа сырья. Так, при гидрообессеривании ДАОарл удовлетворительное согласие с экспериментом получено при Arg =15 и = 170. При обработке данных опытов по гидрообессериванию ДАОзс значения констант резко изменяются, т. е. к = 191,5 и =850. В обоих случаях расчеты велись с цепью получения содержания серы на выходе из реактора не выше 1,0%. [c.143]

Сложность и малоизученность рассматриваемой проблемы обусловлены тем, что она охватывает многие вопросы физико-химической механики материалов, металловедения, механики твердого деформируемого тела и разрушения, надежности и аппаратостроения. За последние годы достигнуты успехи в области механохимии металлов и прочности конструкций в агрессивных средах. В то же время работ по изучению закономерностей развития механохимической повреждаемости при изготовлении и эксплуатации оборудования оболочкового типа еще мало. Отсутствуют математические модели механохимической повреждаемости и прогнозирования работоспособности оборудования для подготовки и переработки нефти, учитывающие специфические условия службы материала, явление технологического наследования, наличие в конструктивных элементах механической неоднородности, технологических дефектов и др. В практике проектирования оборудования коррозионный фактор учитывается лишь при выборе марок сталей и допускаемых напряжений на основании экспериментальных кривых долговечностей в координатах напряжение-время до разрушения . Прибавка на компенсацию коррозии обычно /станавли-вается без учета реальных процессов взаимодействия напряженного металла и рабочих сред в процессе эксплуатации оборудования. [c.4]

Предложены математическая модель МХПМ и метод расчета долговечности конструктивных элементов с мягкой прослойкой, работающих под действием стационарных нагрузок и общей коррозии, с учетом реализации неоднородного поля напряжений в мягком металле и при-контактных участках с более высоким сопротивлением деформированию. [c.393]

На основе предложенной математической модели механохимической повреждаемости металла (МХПМ) в условиях статического и динамического нагружения при различных температурно-временных условиях воздействия коррозионно-активных рабочих сред разработаны основы оценки работоспособности различного оборудования, в том числе и оболочкового типа. [c.428]

Выбор класса функциональной зависимости, аппроксилшрующей матрицу данных, осуществляется из соображений сохранения физического соответствия математической модели реальному объекту. Таким образом, механические параметры объекта могут быть определены по совокупности измеренных электрофизических параметров и, наоборот, электрофизические параметры могут бьпъ определены по известным значениям механических параметров. На рисунке 3.5.2 изображена топография распределения магнитной проницаемости в металле испытательного образца в области упругих деформаций, полученная расчетным путем по эмпирической линейггой зависимости типа [c.210]

В качестве электрофизических параметров в математических моделях обычно выступают коэрцитивная сила Яс, удельное электрическое сопротивление р, относительная магнитная проницаемость остаточная индукция Вт, намагниченность насьшхения Мз и другие параметры. Но для измерения совокупности этих параметров необходимо применение разнообразных приборов, установок и датчиков, что делает практически невозможным использование многопараметровой модели для экспресс-оценки технического состояния оборудования в производственных условиях. По-пьпка контроля механических напряжений по одному электрофизическому параметру, а также наличие магнитомеханического гистерезиса и специфического напряженного состоягшя верхнего тонкого слоя металла приводят к высоким значениям погрешностей. Поэтому важной задачей элек- [c.210]

По мнению многих исследователей, логарифмическая зависимость хемосорбции от времени согласуется с представлениями об адсорбции как процессе, который протекает с постоянно увеличивающейся энергией активации. Щедлржено много теорий и моделей, описывающих кинетику низкотемпературного окисления металлов. В большинстве случаев трудно, а часто и невозможно проверить правильность модели и значений параметров, входящих в уравнения. Кроме того, все математические модели строятся из предположения о плоскопараллельном росте оксидных пленок, что не всегда соответствует реальной картине. [c.41]

Одна из первых математических моделей атмосферной коррозии была разработана Томашовым Н. Д., Бе-рукштис Г. К. и Кларк Г. Б. [67]. Эта модель построена на допущении, что наблюдаемые коррозионные эффекты следует относить ко времени, когда на поверхности металла существуют капельно-жидкие пленки влаги. Несмотря на простоту, модель не получила статистической проверки, что и ограничило ее практическое использование. Из литературы известно много частных выражений, связывающих атмосферную коррозию с метеорологическими параметрами. Однако коэффициенты таких эмпирических уравнений не являются постоянными, их величины зависят от характера климата в местах проведения испытаний. Так, ежемесячная коррозия стали в Токио описывается выражением М = (—1,63 -Ь 0,028Я-Ю,066 + 0,0835) т. [c.82]

Прогнозированиескоростиатмосферной коррозии. Любую математическую модель атмосферной коррозии следует рассматривать как сложную функцию температурно-влажностного и аэрохимического комплексов атмосферы. В условиях открытой атмосферы основными параметрами, определяющими скорость коррозии, являются продолжительность увлажнения поверхности фазовой пленкой влаги (2тф), концентрация коррозионно-активных примесей (С ) и, в меньшей степени,—температура воздуха./Следовательно, в первом приближении, коррозию металлов в открытой атмосфере можно рассматривать как функцию Етф и Сх или 2та и Сж — для закрытых помещений. [c.83]

В работах [53, 54] предпринята попытка долгосрочного прогноза коррозионных потерь металла под лакокрасочным покрытием. Расчет производится с помощью физико-математической модели, в основу которой положено предположение, что скорость коррозии под покрытием пронорциональна доле активной части поверхности, не занятой адгезионными связями и продуктами коррозии. Расчетные данные были сопоставлены с экспериментальными, полученными на коррозионных станциях за период около 4 лет расхождение составило 20%. [c.103]

С целью оптимизации расхода композиций в технологических процессах в зависимости от используемого реагента, пересыщения обрабатываемой водной системы и необходимого времени защиты оборудования от солеотложения создана математическая модель процесса ингибирования солеотложения из пересыщенных растворов с учетам комплексообразующих свойств комплексонов по отношению к щелочноземельным металлам [345] Основой для разработки модели послужило предположение, что скорость роста продуктов взаимодействия зародыша твердой фазы СаЗО с химическим реагентом (закомплексованных форм дародыша) равна нулю Равновесный состав системы растворенная соль —реагент — зародыш — вода определяют из системы уравнений закона действующих масс и материального баланса [c.448]

При проектировании энерготехнологических афегатов и для функционирования современных АСУ ТП фебуется использование как полных (подробных) математических моделей, так и упрощенных моделей, или моделей реального времени. Покажем роль и функции таких моделей на примере печи для нафева металла. [c.421]

Пример характерной реализации с использованием математических моделей трехуровневой АСУ ТП применительно к АСУ нафевом материала (металла) представлен на рис. 5.15 [5.22, 5.33]. [c.422]

На рис. 5.19 показан переходный процесс по результатам вычислительного эксперимента на математической модели кольцевой печи для системы с компенсацией по возмущению [5.33]. При этом в соответствии с моделью реального времени (5.105), (5.107), (5.108) скачок производительности Р скомпенсирован расчетным (оптимальным) скачкообразным изменением уставки рехулятора температуры во второй зоне соответствующего расхода газа Графики демонстрируют характер переходных процессов, которые оказываются в данном случае достаточно сложными (колебательными) и весьма длительными 80 мин. Однако, как видим, возможные ошибки управления в виде динамических отклонений среднемассовой температуры металла перепада температур по сечению АГ не выходят за пределы допустимых значений. Такой эксперимент является подтверждением не только статической, но и динамической приемлемости выбранных компенсационных воздействий. График наглядно демонстрирует, что в столь инерционных процессах, как процессы нагрева, применение обычных систем регулирования по отклонению недопустимо, так как может привести к непоправимым технологическим последствиям (перегрев металла, недопустимая неравномерность температур и т.д.). [c.427]

Либов Л. Я. Математическая модель процесса очистки электролита от шлама при ЭХО. — В кн. Новое в электрохимической размерной обработке металлов. Кишинев, Штиинца , 1972, с. 76—77. [c.289]

На рисунке дана область периодической системы Д. И. Менделеева, где из совокупности элементов за основу сплавов выбраны алюминиды никеля и железа, упрочнения которых осуществляли введением добавок Зс1- и 4с1-переход-ных элементов. Экспериментальными откликами являются величины твердости по щкале Виккерса (у). Значения у соответствуют воздействию на алюминиды никеля и железа совокупности наиболее существенных факторов, таких, как температура закалки образцов, состав твердых растворов, массовый процент легируюихего элемента, атомный номер переходного металла. Обычно исследователи используют физико-химическую аналогию, закодированную в виде периодической системы для предсказания тех или иных качеств синтезируемых систем. Такой подход распространен в данной работе на математические модели вида [c.232]

Следует отметить, что конверсия этилтолуола за проход ниже, нем зтилбензола, поэтому ведутся исследования по улучшению процесса дегидрирования этилтолуола. Предложено кроме промотирующих добавок (окисей металлов 1,П, и Ш групп) к катализатору вводить в. реакционную смесь 0,002% активатора, например дихлорэтана или др. органических галогенидов. Для моделирования процесса дегидрирования этилтолуола можно ьоспольэоваться математической моделью процесса дегидрирования этшбензола, введя в нее соответствующие поправки. [c.15]

Точечная модель воспламенения частицы магния с учетом испарения металла. Данный вариант математической модели выводится из (1.1)-(1.5) аналогично предыдущему случаю, но теперь имеется ненулевой поток тепла за счет фазового перехода брЬазе 0 Таким путем получаем для температуры частицы следующее уравнение (см. также [3]) [c.27]