Главная -> Словарь

Интенсивности облучения

АК - коэффициент интенсивности напряжений;

интенсивности напряжений и обозначают для трещины отрыва через Ki. Условие неустойчивости представляется в виде Ki = Kic, , где Кс и Kic - критический КИН при плоском напряженном состоянии и плоской деформации соответственно. Критерий Кс впервые предложен Ирвиным. Достоинством этого подхода является то, что величина Ki определяет поле напряжений и деформаций в области вершины трещины и поддается расчетному определению. Например, нормальное напряжение ау, действующие в направлении действия силы, выражается через Ki по

При соблюдении условия автомодельности, контролирующим процесс развития трещин, размах коэффициента интенсивности напряжений Ki:

где К - коэффициент интенсивности напряжений, оценивающий величину компонента напряжений и линейно связанный с внешней нагрузкой. Константа К зависит от формы и размеров тела, схемы нагружения, но не зависит от координат г и 9.

По определению коэффициент интенсивности напряжений около вершины трещины

Обозначение коэффициента интенсивности напряжений обычно содержит индекс I, II или III, указывающий к какому типу деформации трещин относится этот коэффициент.

нагрузки пластическая зона растет и ее размеры могут стать настолько большими, что вторая область исчезнет. В таком случае закономерности поведения тела с трещиной зависят от степени развития пластических деформаций у конца трещины внутри пластической зоны.

Покажем возможность применения метода сечений для вычисления коэффициента интенсивности напряжений. Рассмотрим плоское тело, содержащее трещину и нагруженное в своей плоскости. Выделим воображаемым сечением часть тела таким образом, чтобы это сечение проходило через конец трещины в направлении ее предполагаемого распространения. Далее запишем условия равновесия внешних и внутренних сил, действующих на оставшуюся часть тела. Дополнительное усилие, возникающее у конца трещины в результате концентрации напряжений, равно j^CT0dr, где а - величина, определяемая из условия, в котором напряжение сте равно номинальному при г = а. Условие равновесия сводится к тому, что усилие, не передающееся через линию трещины, компенсируется усилием от концентрации напряжений у вершины трещины. Возможности этого метода продемонстрируем на примерах.

Подставив а0 = К / д/2тсг и проинтегрировав, найдем коэффициент интенсивности напряжений

где К - коэффициент интенсивности напряжений у вершины трещины; г и 6 - полярные координаты с полюсом в вершине трещины и в плоскости, перпендикулярной кромке трещины; fij - некоторая функция угла 0.

Таким образом, задача о трещинах решается следующим образом. Методами теории упругости находится асимптотическое выражение для напряжений у конца трещины с целью отыскания коэффициента интенсивности напряжений. В некоторых случаях возможно, минуя вычисление напряжений, находить непосредственно коэффициент интенсивности. После этого с помощью условия исследуется предельное равновесие тела с трещиной.

При нормальном ходе процесса температура реакции должна быть равной примерно 25°. Скорость сульфохлорирования зависит от силы источника света. Последняя в лабораторных условиях может быть взята весьма большой, если только принять меры, чтобы при большой объемной скорости газа не происходило сильного вспенивания реакционной жидкости, нарушающего протекание процесса. Вспенивание наступает из-за большой скорости подачи газа. При большой интенсивности облучения и проведении реакции в кварцевой трубке превращение может быть закончено за 30—60 мин.

Скорость окисления увеличивается пропорционально интенсивности облучения в степени 1/2 . Фотохимическое окисление

Различия в энергии активации при разных способах хлорирования зависят от стадии зарождения цепи. При термическом хлорировании эта энергия составляет 126 — 168 кДж/моль , при химическом инициировании ~«84 кДж/моль и при фотохимической реакции 21 — 42 кДж/моль. Методом интенсификации процесса при термическом хлорировании является только повышение температуры, при химическом инициировании — повышение температуры и концентрации инициатора, при фотохимической реакции, на которую температура почти не влияет, — повышение интенсивности облучения.

Кроме соотношения исходных реагентов, о котором уже гово-рилос,, важное значение имеет выбор температуры и концентрации инициатора или интенсивности облучения.

комическим критериям. Кроме того, расход инициатора можно снизить, вводя его отдельными порциями во времени или по длине реактора , а также изменением температуры по мере расходования инициатора. Сказанное относится и к фотохимическому хлорированию, когда рост интенсивности облучения и скорости реакции ведет к снижению длины цепи и увеличению расхода электроэнергии. Оптимум в обоих случаях смещен в сторону относительно невысокой интенсивности 'Процесса.

Вначале хлор растворяется в бензоле, а по истечении некоторого времени под действием облучения начинается цепная реакция присоединения хлора. Растворению хлора в бензоле способствует более низкая температура, а химическому взаимодействию — повышенная температура и интенсивное облучение. Скорость фотохимической реакции пропорциональна корню квадратному из величины интенсивности облучения реакционной среды.

Цепная природа реакции алкилирования характеризуется высоким радиационным выходом, или значениями G, которые равны числу молекул продуктов, содержащих пять углеродных атомов и больше , образовавшихся на 100 эе поглощенной энергии. Если принять, что на 100 эе поглощенной энергии образуется примерно семь свободных радика-лов^ то из экспериментально наблюдавшихся значений G следует, что в применявшихся условиях длина цепи лежит в пределах 20—100. Это наблюдение твердо устанавливает цепной характер радиационного алкилирования.

На рис. 3 показана зависимость радиационного выхода G продуктов С5 и выше от интенсивности облучения при указанных выше условиях и общем постоянном количестве поглощенной энергии, равном 4-10s pad. В области низких интенсивностей значения G весьма велики и превышают 1000. Зависимость радиационного выхода от интенсивности • следует общеизвестному закону обратной пропорциональности половинной степени, который характерен для цепных реакций, протекающих с участием свободных радикалов.

также оказывает весьма заметное влияние. Например, сравнивали результаты облучения смеси изобутана с пропиленом в молярном отношении 8 : 1 лри 370° С, интенсивности облучения 1,2-105 рад/ч, давлении 55 и 25 am, При одинаковой степени превращения пропилена радиационные выходы для превращения в продукты, содержащие пять или больше углеродных атомов, и в продукты, содержащие до четырех углеродных атомов, •были равны при давлении 55 am соответственно 60 и 100, а при низком давлении 20 и 600. Следовательно,

рассмотренных выше цепных реакций радиационного алкилирования. Выраженный через число молекул, прореагировавших при интенсивности облучения 60 . 106 рад/ч, он составлял около 100 при 288° С, 300 при 343° С, 900 при 399° С и 2500 при 454° С. Типичный состав продуктов алкилирования, полученных в этих опытах, приведен в табл. 4.

Работы по радиационному алкилированию включали облучение систем, содержащих этилен или пропилен, электронами, кобальтом-60 и в ядерном реакторе. Оба эти алкена испытывались совместно с каждым алканом от метана до пентана включительно. Системы бутан — пропилен и пропан — этилен описаны здесь более подробно, так как изучение их непосредственно связано с выяснением механизма радиационного алкилирования. В данной главе невозможно подробно осветить все работы по алкилированию; приводится лишь краткое резюме для систем, представляющих особый интерес. В общем, для всех систем при сравнительно мягких условиях — общее давление 10— 55 am, температура 260—482° С — была получена длинная цепь реакций . Во всех случаях длина цепи увеличивалась с повышением температуры и с уменьшением интенсивности облучения. Влияние интенсивности в тех случаях, когда его удавалось количественно измерить, следовало общеизвестной зависимости (обратная пропорциональность поло-