Высокий коэффициент - диффузия
Cтраница 5
При абсорбции молекулы газа переносятся в жидкую фазу. Это является диффузионным процессом и в силу этого движущая сила его определяется различиями концентраций между газовой фазой и границей между газом и жидкостью и между этой границей и жидкой фазой. Следует по возможности уменьшить разнообразные препятствия, мешающие переносу массы газа, поскольку процессу абсорбции способствуют увеличение поверхности соприкосновения газа и жидкости, завихрения в газовой и жидкой фазе и высокие коэффициенты диффузии. В качестве абсорбента, как правило, выбирают такое вещество, которое обладает высокой поглощающей способностью и не создает значительных обратных давлений. Для достижения этого необходимо, чтобы абсорбируемый газ отличался хорошей растворимостью в выбранном абсорбенте или вступал бы в необратимую реакцию с поглощающей жидкостью. [61]
 |
Расчетные профили мольных долей в пламени стехиометрической водородно-воздушной смеси, р 1 бар, Ти - 298 К [ Warnatz, 1981 b ]. [62] |
Численные расчеты, представленные ниже, используют детальный химический механизм, который состоит из 231 элементарной реакции. Горение водородно-воздушных смесей является очень простым, но вместе с тем очень важным случаем, когда формируется пламя предварительно перемешанной смеси. Химический механизм, описывающий окисление водорода, состоит из первых 19 ( обратимых) реакций, представленных в табл. 6.1. Получающиеся профили концентрации и температуры представлены на рис. 8.5. Благодаря высоким коэффициентам диффузии и теплопроводности водорода профиль мольной доли Н2 уширен, что ведет к очень низким значениям концентрации водорода у начала фронта пламени и, следовательно, к максимуму на профиле концентрации кислорода 02 в этом же месте. Следующей характерной чертой является очень узкий пик НС2, связанный с тем, что НСЬ не может существовать одновременно с Н, О и ОН. [63]
Как видно из табл. 12.1, имеются объективные данные, указывающие, что водород более опасен, чем, например, метан или топливо ТС-1. Водород имеет широкие концентрационные пределы воспламенения, низкую энергию зажигания, высокую скорость распространения и малую заметность пламени. Этому, однако, противостоят другие показатели, противоположного действия: низкая плотность, низкая теплота испарения и высокий коэффициент диффузии, что указывает на более быстрое снижение концентрации водорода в данном пункте пространства. К этому следует присовокупить низкое удельное объемное содержание энергии и более высокую нижнюю границу детонации водорода, его повышенную температуру воспламенения и возможность каталитического сжигания, а также то обстоятельство, что при воспламенении водорода влияние пламени на окружающие предметы незначительно вследствие низкой его излучающей способности. [64]
Судя по литературным данным [80], на окисление никелевых и кобальтовых сплавов тугоплавкие элементы оказывают влияние трех видов. Влияние двух других видов - вредное. Во-первых, тугоплавкие элементы уменьшают диффузионную активность алюминия, хрома и кремния, а это противодействует формированию защитного слоя. Во-вторых, оксиды тугоплавких металлов обычно незащитны ( т.е.; отличаются низкой температурой плавления, высокой упругостью паров, высоким коэффициентом диффузии и другими неблагоприятными характеристиками), и поэтому они нежелательны в качестве компонентов для наружной окалины. Следовательно, вредное влияние тугоплавких элементов оказывается более весомым, чем их благотворное влияние, так что для повышения противоокислительной стойкости их обычно в суперсплавы не вводят. Но поскольку тугоплавкие элементы не равнозначны, то некоторые из них использовать предпочтительнее, чем другие. Представляется, например, что тантал, не вызывает столь вредных последствий, как вольфрам или молибден, поэтому он один из тех тугоплавких элементов, которые следует предпочесть. Вольфрам, молибден и ванадий ведут себя примерно одинаково, но вольфрам определенно сильнее снижает. Оксиды ниобия не являются защитными, поэтому его присутствие в составе окалины нежелательно. Рений применяли в суперсплавах в ограниченных масштабах; его влияние, по-видимому, аналогично влиянию ниобия. Гафний и цирконий часто вводят в суперсплавы в небольших количествах, они значительно улучшают прочность связи окалины с основным сплавом. [65]
Страницы: 1 2 3 4 5