Метод быстрого сжатия

Метод адиабатического сжатия применяется для определения температуры самовоспламенения газов и жидкостей. Приготовленная холодная смесь газа или пара с воздухом вводится в цилиндр с хорошо пришлифованным поршнем. При быстром движении поршня смесь нагревается, и тем выше, чем больше давление. Изменяя давление, можно достичь такого нагрева смеси, при котором будет происходить ее самовоспламенение. Зная давление в цилиндре при самовоспламенении, можно по закону адиабатического сжатия вычислить температуру самовоспламенения испытуемой смеси. Недостатком метода является [c.97]

Рис. 5.13. Схема установки для изучения само-воспламенения методом быстрого сжатия (Йост, Ре-генер).

На таких диаграммах можно легко проследить ход тех изменений, которым подвергается вещество (испарение, конденсация, сжатие, расширение, охлаждение, изменения адиабатические, изотермические, изоэнтальпные и другие). Для любой точки линии изменения можно быстро найти на диаграмме параметры, характеризующие состояние вещества (энтропию, энтальпию, давление, объем, температуру). В работе, связанной с развитием технологического метода, когда обязателен, например, выбор оптимального варианта процесса, проходящего при рассмотренных нами изменениях системы, энтропийные диаграммы незаменимы. Кроме того, следует помнить, что, особенно в областях низких температур и высоких давлений, поведение реальных газов резко отличается от поведения идеального газа, и расчеты по рассмотренным выше уравнениям требуют внесения поправок, трудно поддающихся вычислению, а иногда и не очень точных. Проведение расчетов с использованием энтропийных диаграмм, составленных по экспериментальным данным, обеспечивает получение значительно более точных результатов в короткое время. [c.142]

Установка для изучения самовоспламенения методом быстрого сжатия, рассмотренная выше, обычно имеет довольно крупные габариты, и ее изготовление обходится дорого. Кумагаи сконструировал более простую установку, которая тем не менее вполне удовлетворяет целям эксперимента [11]. Схема этой установки приведена на рис. 5.18. Принцип действия установки также основан на использовании сжатого воздуха. Однако вместо клапана применена разрывная мембрана, идея которой заимствована из техники ударных труб. Установка выполнена в настольном варианте. [c.101]

Именно этот метод использован Бриджменом 1 , во многих работах которого использовались давления, превышающие 10 000 атм. Метод быстрого сжатия дает [2], с другой стороны, адиабатическую сжимаемость [c.97]

Сжимаемость Р,- находят путем непосредственного измерения объема жидкости при сжимании при постоянной температуре. Сжимаемость Р5 измеряется методом быстрого сжатия. Она может быть измерена также по распространению звука в жидкости. При этом [c.226]

Способ изменения производительности путем остановки двигателя по затратам удельной работы недостаточно экономичен вследствие необходимости разгрузки компрессора при пуске. Выпуск сжатого газа в линию всасывания первой ступени из цилиндров и межступенчатых коммуникаций значительно увеличивает удельную работу при этом методе регулирования, особенно с ростом включений в единицу времени. Кроме того, компрессоры с таким способом изменения производительности быстрее изнашиваются. [c.312]

Для исследований плотности газов при весьма высоких давлениях и температурах может быть применен метод адиабатного сжатия. Быстро движущийся поршень 5 (рис. 9.9) сжимает вещество в стволе /. при этом развиваются высокие давления и температуры. После сжатия поршень возвращается в исходное состояние, выталкивая разгонявший его газ в атмосферу. Давление газа измеря.ют манганиновым манометром, размещенном в корпусе 4. Температура в опытах, определяемая по уравнению адиабаты расчетным путем, достигает 7000 К. Подробное описание этого метода можпо найти в [20, 21]. [c.438]

Холодная обработка как способ инициирования твердофазных реакций иногда применяется и к неметаллическим реагентам. Так, при прокатке смеси оксидов железа и молибдена с карбонатом кальция происходит реакция со взрывом. Химический синтез неорганических веществ при ударном сжатии впервые был предложен 20 лет назад, когда японским исследователям с помощью этого метода удалось получить феррит цинка из смеси соответствующих оксидов. Несколько позже метод ударного сжатия позволил синтезировать карбиды титана, вольфрама и алюминия из порошков простых веществ. Было обнаружено, что химическое взаимодействие, инициированное ударным сжатием, часто сопровождается быстрым выделением теплоты и соответствующим ему повышением температуры. Это может изменить структуру и состав продуктов взаимодействия. Например, при ударном сжатии смеси оксида европия (П1) и воды образуется не гидроксид, как в обычных условиях, а оксигидрат ЕиО(ОН). [c.114]

Рассказ о современных материалах и о роли химии в их разработке и получении можно существенно расширить и дополнить, если рассматривать и классифицировать их по структурному признаку. В твердофазном материаловедении понятие структуры — собирательное название характеристик материалов. Оно может означать как пространственное взаимное расположение атомов или ионов относительно друг друга (кристаллическая или рентгенографическая структура), так и взаимное расположение структурных элементов и фаз в поликристаллическом материале (микроструктура или керамическая структура). Иногда еще говорят о тонкой (реальной) кристаллической структуре, или субструктуре, имея в виду поверхностные и объемные несовершенства типа областей когерентного рассеяния, остаточных микроискажений и дефектов упаковки. Обычно твердые тела делят на две большие группы — кристаллические и некристаллические (аморфные или стеклообразные). Первые характеризуются наличием дальнего порядка в расположении атомов, ионов или молекул, а вторые — отсутствием такового. Согласно современной терминологии стеклом называют все аморфные тела, полученные путем переохлаждения расплава независимо от их химического состава и температурной области затвердевания, обладающие в результате постоянного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел. При этом процесс перехода из жидкого в стеклообразное состояние обратим. Промежуточную группу образуют стеклокристаллические материалы, многие из которых уже рассматривались. Это ситаллы, в том числе и шлакоситалл. В группу некристаллических материалов, помимо хорошо всем известных стекол, в последнее время входят аморфные металлы и сплавы переходных металлов с неметаллами. Аморфные металлы можно получать различными методами, но среди них лишь способ быстрой закалки из жидкого состояния имеет пока практическое значение, В настоящее время применяют два основных метода 1) расплющивание капель 2) быстрая закалка расплава на вращающемся металлическом диске или барабане, охлаждаемом до очень низких температур (чаще всего до температуры жидкого азота—196 " С). Аморфные металлические материалы, полученные в виде ленты, называют металлическими стеклами. Для изготовления массовых изделий из аморфных металлов чаще всего применяют метод ударного сжатия при прессовании аморфных порошков. Среди металлических стекол, находящих практическое применение, в первую очередь интересны материалы, сочетающие свойства сверхпроводников с удовлетворительными механическими свойствами, в частности высокой прочностью и определенной степенью деформируемости. Интересно, что и в этой области используют приемы частичной кристаллизации металлических стекол. По сути дела так получают стеклокристаллические материалы с требуемыми меха- [c.157]

Для экспериментального исследования процессов, приводящих к самовоспламенению гомогенной предварительно перемешанной газовой смеси, традиционно используется метод, который основан на наблюдении за изменением состояния газовой смеси, помещенной в термостат. Однако этот метод не пригоден в случае малых задержек воспламенения. Поэтому наибольшее распространение в последнее время получили установка быстрого сжатия и ударная труба. [c.90]

При определении температуры самовоспламенения методом адиабатического сжатия горючую смесь определенного состава вводят в металлический цилиндрический сосуд с поршнем. При быстром движении поршня смесь нагревается за счет работы сжатия. Повышая степень сжатия, можно вызвать самовоспламенение смеси. За температуру самовоспламенения принимают низшую температуру конца сжатия горючей смеси, при которой смесь воспламеняется. [c.150]

В газодиффузионном методе на сжатие газа затрачивается большая механическая энергия, которая рассеивается при протекании газа через пористую перегородку, Поэтому газодиффузионный метод экономически проигрывает в сравнении с методами дистилляции и химического обмена при разделении тех элементов, для которых последние два метода имеют удовлетворительные коэффициенты разделения. Хотя коэффициенты разделения в газодиффузионном методе уменьшаются с увеличением атомного веса элементов, уменьшение это происходит не так быстро, как в других методах. Вот почему именно этот метод применяется для разделения урана. [c.363]

Этот метод формования термопластов заключается в том, что листовой материал доводится нагреванием до полного размягчения, после чего оформляется в изделие в холодной форме быстрым сжатием в прессе. Чтобы изделие не деформировалось, его выдерживают под давлением в форме до охлаждения. Ударное прессование имеет следующие преимущества [c.197]

А. М. Маркевич и др.). Для исследования кинетики быстрых неизотермических процессов Ю. Н. Рябининым был предложен метод адиабатического сжатия и расширения газов [314], который позднее был распространен для количественного изучения процессов, характеризующихся скоростью охлаждения до 10 —10 град сек. При помощи этого метода была изучена реакция синтеза окиси азота в воздушных смесях и в смесях с добавкой горючего [314]. [c.60]

Сущность метода состоит в одновременном воздействии на разделяемую смесь потока газа-носителя и движущегося во времени и пространстве температурного поля. Одним из наиболее важных результатов такого воздействия является сжатие хроматографической зоны, что и приводит к значительному улучшению разделения. Такое сжатие может произойти, если замыкающий край зоны будет двигаться вдоль слоя сорбента быстрее, чем передние слои. Чтобы осуществить этот процесс, требуется наличие движущегося вдоль слоя сорбента температурного по- [c.91]

Рис. 3. Задержка воспламенения для стехиометрической смеси н-гептана с воздухом, определенная методом быстрого сжатия (Шейермейер и Штейгервальд).

Рис. 5.17. Схема установки для изучения са <овоспламе-нення методом быстрого сжатия (Тейлор и др.),

Метод быстрого сжатия. В этом методе реагирующие вещества смешиваются при низких температурах, при которых реакция протекать не может, а затем, вследствие быстрого сжатия и соответствующего адиабатического нагрева, температура их поднимается до желательного в данном опыте уровня. Для этой цели используются или высокооборотные двигатели внутреннего сгорания [90, 91], или машины однократного сжатия [92]. Для анализа кинетики реакций данные, полученные обоими этими способами, оказываются недостаточными. Зельдович [93] для определения пределов воспламеняемости смесей кислорода с сероуглеродом использовал статический метод, состоявший в том, что смесь, находившаяся вначале при давленрш, меньшем атмосферного, подвергалась внезапному сжатию, которое осуществлялось посредством быстрого открытия крышки реакционного сосуда (труба длиной [c.140]

Более современная техника комбинирует более эффективный процесс заполнения сухим наполнителем с давлением на гибкую стенку колонки (картриджа) в направлении, перпендикулярном оси потока, для получения однородного слоя в поперечном сечении, исключающего пристеночные каналы, мостики и пустоты внутри структуры упакованного слоя [73, 121, 191, 192]. Этот процесс, названный радиальным сжатием, по мнению изготовителей, удобен, позволяет получать воспроизводимые гомогенные слои для препаративной ЖХ, а также удалять пустоты, образующиеся в процессе работы, увеличивая тем самым время жизни колонки. Более того, использование картриджей позволяет быстро перепаковывать колонки или соединять колонки с различной селективностью для последовательных ступеней в методе ЖХ-разделения. Сравнение колонок, упакованных радиальным и аксиальным методами сжатия при контролируемых условиях, продемонстрировало, что метод радиального сжатия имеет преимущества при приготовлении эффективных колонок, обеспечивающих более высокий выход препаративных ЖХ-раз-деленпп при меньших затратах времени и труда [193]. [c.112]

Несмотря на то что в самых первых опытах по воспламенению газовых смесей при сжатии, которые были осуществлены Пино [18, 19], использовался метод падающего груза, в настоящее время большинство исследователей используют установку быстрого сжатия, работающую на сжатом воздухе. Схема типичной установки, принадлежащей йосту и Регенеру [20], показана на рис. 5.13. Установка работает по принципу свободного поршня. Поршень 2, который перемещается в цилиндре 1, наполненном сжатым воздухом, связан посредством соединительной тяги 5 с поршнем камеры сгорания 4. Стальная пластина б, установленная на тяге 5, притягивается электромагнитом 7, который преодолевает силу, вызванную действием сжатого воздуха на поршень 2, и поднимает вверх всю систему поршней. Если в некоторый момент времени выключить электрический ток, питающий электромагнит, то система поршней начнет падать вниз, сжимая газовую смесь, которая заполняет камеру сгорания 3. Для того чтобы остановить систему [c.96]

С другой стороны, Бреди [13], применив описанную выше аппаратуру (стр. 281), показал, что быстрое сжатие пленки при достаточно высокой концентрации соли позволяет измерять двумерное давление даже хорошо растворимых ПАВ, так как при быстром сжатии они практически не успевают растворяться в объемной фазе. Большинство пленок алкилсульфатов и алкилсульфонатов (за исключением гомологов ie и ig) принадлежат к пленкам растянутого типа, как это показано на рис. 112. Адам [24] указывает, что даже гомологи С20 и С22 ряда нормального алкилпиридинийбромида и алкилтриметиламмонийиодида, которые из-за их значительной растворимости нельзя исследовать с помош,ью методов, используемых для нерастворимых монослоев, дают пленки растянутого типа. [c.285]

При воспламенении от сжатия перепад температуры между реагирующим газом и холодными стенками значительно больше, чем в условиях статического метода, а увеличенная теплоотдача в стенки сокращает время, в течение которого остаются нрактическп неизменными температура и давление газа. Так, например, в анварате быстрого сжатия [34] с длительностью сжатия около 6 мсск давление н, соответственно, температура заряда после остановки поршня снижаются за 0,01 сек. на 2%, за 0,05 сек.— на 8,7%. При стеиени сжатия е = 10 непосредственно измеренные давление и температура конца сжатия составляют = 25,3 к., / лt , 830° К, так что снижение температуры от охлаж- [c.120]

Как и в большинстве других областей применения спектральных методов, в аналитической химии проводится большая исследовательская работа по привлечению компьютеров для решения таких задач, как а) преобразование спектров в более компактную форму для последующего их хранения в компьЮ терных системах, б) разработка методов поиска, в) создание стандартных каталогов эталонных спектров в виде, пригодном для ввода в компьютер, и г) разработка компьютерных методов обращения с большими массивами данных. Наиболее важной представляется разработка методов быстрого поиска, уменьшение требований к объему памяти и возможность легкого распространения каталогов эталонных спектров среди заинтересованных лабораторий. В работах [80, 81] обсуждается использование масс-спектрометрических данных, представленных в двоичном коде, в файловых поисковых системах, предназначенных для идентификации спектров. Основное достоинство этого подхода — значительная экономия памяти и уменьшение времени поиска. Методы поиска в масс-спектрометрии можно разделить на две большие группы методы прямого и обратного поиска. В первом случае обрабатываемый объект сравнивается с элементами каталога, а во втором, наоборот, элементы каталога сравниваются с объектом, который необходимо опознать. Разработаны различные методы сравнения масс-спектра неизвестного соединения с эталонными данными каталога. В статье [82] предложен следующий подход обрабатываемый масс-спектр разбивается на интервалы длиной 14 а.е. м, в каждом из которых выделяется по два самых интенсивных пика, и преобразованный спектр сопоставляется эталонными спектрами, находящимися в каталоге (также предварительно подвергнутыми такой же процедуре сжатия). Существуют и другие методики сжатия спектров, учитывающие шесть, восемь или десять наиболее интенсивных пиков [83]. Во всех этих процедурах сравнение спектров проводится в режиме прямого поиска. В литературе [84—86] описана система, называемая Probability Mat hed Sear h, которая отличается от других систем поиска в двух отношениях. Первое отличие состоит в том, что сжатие спектра проводится с помощью процедуры, которая приписывает фрагментам, характеризующим структуру молекулы, еще и определенное значение параметра уникальности, причем чем чаще такой фрагмент встречается в эталонных спектрах, тем меньше значение этого параметра. Поиск по каталогу ведется с учетом всего десяти пиков спект- [c.121]

Известно, что кислородсодержащие органические соединения (спирты и эфиры) имеют высокую температурную чувствительность в чистом виде. Например, октановое число метанола в чистом виде по исследовательскому методу (температура воздуха перед карбюратором 52°С, п=6С0 об/мин) составляет 112 единиц, тогда как по моторному методу (1емперату ра подогрева смеси после карбюратора 140 С, п=900 об/мин ) - 90 пунктов. Следовательно, чувствительность метанола, определяемая как разность между ОЧИМ и ОЧММ, равна 22. Для МТБЭ этот показатель равен 16. Согласно опьпным данны.м [6], у парафиновых и нафтеновых углеводородов, облгщающих малой чувствительностью, длительности задержек воспламенения в широком диапазоне изменения температур сжатия (450-600 С) почти не зависят от температуры. У непредельных и ароматических углеводородов, отличающихся высокой температурной чувствительностью, с ростом температуры сжатия наблюдаются непрерьшное уменьшение периода задержки воспламенения. Периодом задержки воспламенения топлива принято и ивать интервал времени от начала развития предпламенных реакций (завершение быстрого нафевания смеси топливо-воздух до заданной начальной тел пературы) до момента появления пламени. Парафиновые и нафтеновые углеводороды обладают двухстадийным процессом воспламенения, поэтому длительность периода задержки х . - для них складывается из двух частей задержки холодного пламени х, - и так называемого второго периода задержки хз - интервала времени от момента угасания холодного пламени (завершение холодно-пламенной стадии) до возникновения горячего взрыва. Стадия холодного пламени характеризуется [c.39]

Легко подсчитать температуру во фронте волны, распространяющейся с заданной скоростью в нереагирующей смеси. Вендландт проделал такие расчеты для скоростей, имеющих м[есто в предельных смесях. Полученные таким образом температуры показывают некоторое приближенное согласие с температурами воспламенения, определенными методом адиабатического сжатия. Автор делает вывод, что температура воспламенения, определенная указанным образом, есть ми >и-мальная температура, до которой газ должен быть сжат волной сжатия с тем, чтобы вызвать достаточно быструю реакцию для поддержания детонации. Это утверждение представляется в настоящее время отнюдь не таким очевидным, как казалось бы несколько лет назад. Как мы указывали в гу1. XII, значение температуры воспламенения близ фронта пламени едва ли можно сравнивать с какой-либо из температур воспламенения, измеренных обычным образом. Температура воспламенения, измеренная по методу адиабатического сжатия, не представляет исключения. Даже, если воспламенение при адиабатическом сжатии представляет чисто гомогенный процесс, в таких опытах не воспроизводится соседство фронта пламени с его высокой концентрацией активных центров . [c.260]

Пирогаз, как и в ранее описанных процессах, быстро охлаждается, а затем перерабатывается. Понижение парциального давления газов в печах пиролиза достигается добавкой водяного пара. Время пребывания продукта в печи составляет около 0,1 сек. При этом способе работы сажа не образуется. После сжатия до атмосферного давления газ проходит через установку Котрелля, далее сжимается до 10 а/га и поступает на дальнейшую переработку практически таким же методом, как и в описанном ранее способе Захсе. Состав газов, выходящих из печей пиролиза, при использовании в качестве исходного сырья пропана и природного газа показан в табл. 51. [c.96]

В составе силикат-глыбы и готового катализатора и адсорбента содержится свыше 70% окиси кремния. Пыль, образующаяся в сырьевом отделении при разгрузке, хранении и размоле силикат-глыбы, в сушильно-прокалочном отделении и на складе готовой продукцпи, представляет собой большую опасность для организма, чем всякая другая пыль, например коксовая, гумбриновая или сульфатная. Применение устройств по герметизации аппаратуры и осуществление механизации процессов является одним из основных мероприятий по технике безопасности и охране труда в производстве алюмосиликатных катализаторов, адсорбентов и силикагелей. Мероприятия по борьбе с пылевыделением на разных участках технологического процесса производства катализаторов и адсорбентов в основном сводятся к следующему. Перед разгрузкой вагонов или платформ с силикат-глыбой последнюю обрызгивают водой из резинового шланга с лейкой на конце. Увлажняют силикат-глыбу и на площадке дробилки перед началом дробления. Увлажнение силикат-глыбы почти полностью ликвидирует основные очаги выделения силикатной пыли. В настоящее время на ряде катализаторных фабрпк очистку катализаторной крошки и пыли из-под конвейерных лент проводят методом вытяжной венти.пяции, который позволяет проводить уборку одному рабочему быстро и не вдыхая пыли. При транспортировании вертикальными и наклонными элеваторами образующуюся силикатную пыль отсасывают вентилятором действующего дымососа. В прокалочном отделении крошку и мелочь собирают в специальный монжус, из которого содержимое сплошным потоком транспортируется сжатым воздухом в бункер аэробильной мельницы. [c.163]

После мытья посуду тщательно сушат (за исключением случаев, когда предстоящая работа связана с водными растворами). Это особенно важно, если в ней будут проводить реакции, идущие только в отсутствие следов влаги. Применяют методы холодной сушки (без нагревания) и методы сушки при нагревании (горячая сушка). Первый метод — самый простой вымытую посуду надевают на колышки специальной доски, обычно висящей над раковиной, и оставляют до тех пор, пока посуда не высохнет. Можно сушить посуду струей холодного или горячего воздуха. Чтобы ускорить процесс сушки посуды, ее спол 1ски-вают вначале небольшим количеством чистого этилового спирта, а затем — чистым эфиром. Однако лучше сушить посуду, продувая ее горячей струей воздуха. Для этого трубку, через которую пропускают струю воздуха (от магистрали сжатого воздуха, электровоздуходубки или меха), нагревают пламенем газовой горелки или электроспиралью. Быстро сохнет посуда и в специальных сушильных шкафах, [c.23]

Ультразвуковое диспергирование является примером использования физических методов измельчения. Ультразвуковые волны с частотой от 20 тыс. до 1 млн. колебаний в секунду получают с помощью пьезоэлектрического осциллятора. Диспергирующее действие ультразвука связано с тем, что при прохождении звуковой волны в жидкости происходят местные быстро сменяющиеся сжатия и растяжения, которые создают разрывающее усилие и приводят к диспергированию взвешенны. частиц. Однако решающую роль играет явление кавитации при чередовании сжатий и разрежений в жидкости непрерывно образук .1Тся и снова спадаются (захлопываются) пустоты (полости). При спадении полостей местно развиваются очень высокие давления. Это вызывает сильные механические разрушающие усилия, способные диспергировать не только жидкости, но и твердые частицы. Таким путем получают высокодисперсные эмульсии и суспензии, в том числе пригодные для внутривенного введения. Кроме того, ири действии ультразвука на коллоидные растворы, эмульсии, суспензии происходит их стерилизация, так как кавитация вызывает разрушение тел микроорганизмов и их спор. [c.416]

Измеренные акустическим методом упругие постоянные или модули упругости соответствуют адиабатическим условиям деформаг-ции, поскольку расширение-сжатие элементарного объема происходит очень быстро, а тепловые потоки инерционны и не успевают выравнять температуру элементарного объема с окружающей средой. При измерении модулей упругости механическими методами (например, при статических испытаниях образцов на растяжение) деформация совершается медленно, температура образца практически постоянна и соответствует температуре окружающей среды, таким образом, процесс происходит изотермически. [c.249]

В процессе выполнения анализа методом хроматермографии через колонку, содержащую сорбент, пропускают анализируемую газовую смесь. После того как колонка отработана, т. е. обнаруживается проскок наиболее слабо сорбирующегося компонента, на нее медленно надвигают электрическую печь, создающую температурное иоле, и одновременно пропускают газ-носитель. В результате воздействия на разделяемую смесь потока газа-носителя и пере.мещающегося температурного поля происходит сжатие полосы компонента, т. е. 1амыкающий край полосы будет двигаться быстрее, чем передний. [c.280]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология