Жалын фронтында температураны өлшеу әдістері. Термопаралық әдісті талдаңыз.

Жалын фронтында жалынның кинетикалық заңдылықтары реагенттердің теспературасы мен концентрациясының қарапайым функциясы түрінде көрсетілген. Жалынның макрокинетикалық қасиеттерін зерттеу құбылыстың негізіне терең енуге және реакция жылдамдығының қосындысын анықтайтын процестің детальдарын ашуға мүмкіндік бермеді. Оларды жалын фронтында температура таралуы мен реагенттер концентрациясын өлшеуге мүмкіндік беретін физикалық әдістер мен анықтауға болады. Жалын фронтында температураны өлшеудің кең тараған екі әдісі бар: Термопаралық және Натрий сызығының қайту әдісі.

Термопаралық әдіс. Әдіс металдардың термоэлектрлік қасиетін қолдануға негізделген. Егер әртүрлі өткізгіштерді әртүрлі температуралы екі ннүктеде қосса, онда температуралар айырымына пропорционал болатын потенциалдар пайда болады. Бұл потенциал қайта пайда бола алады және қолданылған өткізгіштердің материалдарының функциясы болады. Термопара ретінде қолданылатын жұп материалдар көптеп кездеседі, жиі қолданылатыны-Pt-Pt(10%Rh), Ir-Ir(40%Rh), Хромель-Алюмель, Хромель-Капель.

Термопаралық әдістің негізгі ерекшеліктері: 2-ден 50мкм-ге дейін кеңістік шешілуі мен локальді температураны өлшеудегі жоғарғы дәлдік, жоғарғы температураға төзімді материалдарды таңдау мүмкіндігі. Сонымен қатар термопаралық әдістің кемшілігіде бар, соның ішінде температура >1800-2200 K-де термопара бұзылады, радиациялық жоғалулар өседі, сәулелену жоғалады, яғни қыздырудың мәні төмендейді. Ағынның үлкен жылдамдықтарында аэродинамикалық әсер пайда болады. Зондтау зонасында бұзылу жүріп, термопараны химиялық жалынға енгізгенде химиялық процестерге катализ әсер етуі мүмкін, яғни активті бөлшектердің рекомбинациялануы жүреді, температура өседі. Қолданылатын термопараларды өңдеп, пассивтендіру қажет

42. Оптикалық пирометрия әдісімен жалын температурасын өлшеуді бағалаңыз.Температуралатынша  tempetura-қалыпты жағдай) технологиялық процестердің көпшілігінде желі болатын негізгі параметр және тең жүйелі термодинамикалық жағдайды сипаттацтын физикалық шама. Температура өлшеу құралы үшін техникалық және әдістердің әр түрлі қажетті себебін қабылдайтын,-ерекше ұстаным қатарын сипаттайтын физикалық шама.Температура жылу жағдайын анықтайтын параметр. Бұл параметрдің белгісі дененің молекулалық қозғалысқа түсетін энергиясымен анықталады. Дененің жоғарғы температурасы орташа кинетикалық энергияның жоғарғысын иеленеді.Температураның шкаласын әр түрлі шартта ұсынылған температураны өлшеу үшін, жүз градустағы ең көп таралу температурасының Цельсий шкаласын алады. Қалыпты атмосфералық қысымда судың қайнау нүктесі (100⁰С) мен мұздың балқу нүктесінде (0⁰С) температурасының негізгі шекті интервалы, осы шкаланың негізгі нүктесі болып қабылданған. Температураның негізгі интревалында бірлік температураның жиілуі жүзге теңдігі градус деп алынған ( латын тілінен gradus-адым, баспалдақ).Пирометрдің жұмыс істеу принципі энергияның сәуле шығаруын өлшеуге негізделген. Олардың басты артықшылығы пирометрлер бір-бірінен ұштаспайды және жоғары шекті өлшеу теориялық тұрғыдан шексіз. Дене температурасы төмендеген сәтте дененің жылу шығару қарқындылығы жоғарлайды, сол себептен пирометрді 300-6000 С және одан жоғары температураны өлшеу үшін қолданылады. 3000 С және одан жоғары температураны, жоғары жылдамдықтағы сұйық және газ ағымдарын өлшеу үшін пирометрдің өлшеу әдісі практикада жалғызболып саналады.Зертханалық және өнеркәсіптік жұмыс жағдайында 800 С жоғары температураларынды өлшеу үшін оптикалық пирометрлер кеңінен қолданылады. Оптикалық пирометрдің жұмыс істеу принципі екі дененің: эталондық дене және температурасы өлшенетін дененің монохромотикалық сәуле шығаруын салыстыруға негізделген. Эталондық дене ретінде жарықтылығы реттелетін қыздырылған шам қылы (нить) қолданылады. Осы топтағы ең көп таралған құрылғы монохроматиялық пирометр болып саналады. Пирометр ол обьектив және окуляр линзасында тұратын түтікше. Телескопиялық түтікше ішінде орналасқан обьектив фокус линзасында пирометриялық шам тік сызыққа ұқсаған қыл ретінде орналасқан.Пирометриялық шам реостат арқылы батареямен қоректенеді. Пирометриялық шам қоректену тізбегінде шкаласы температура бірлігінде градусталған милливольтметр қосылған. Монохроматиялық сәуле алу үшін окуляр ұзындығы белгілі сәулені өткізетін қызыл жарық фильтрмен жабдықталған. Обьективте жұтып алу жарық фильтрі орналасқан. Ол шекті өлшеуді кеңейту үшін қолданылады, Қоректену негізін қосқаннан кейін, реостат қылдың жарықтығын ол қыздырылған дене фонынан жасалғанға дейін реттейді. Осы уақытта милливольтметр шкаласы көрсеткен температура мәні алынады. Түсті пирометрдің өлшеу диапазоны 1400 -2800 С ол 5-6 диапазон шамаларға бөлінеді. Дискіні жарық фильтрімен айырбастап, бір диапазоннан 2-ші диапазонға өтуге болады, пирометрдің дәлдік класы 1,0 тең.Қыздырылған дененің толық сәулеленуін өлшеу үшін – радиациялық пирометрлер қолданылады. Нақты дененің радиациялық температурасы деп қара дененің сәулеленетін нақты дененің Т температурасында сәулеленудің толық қуаты толық энергиясына тең температураны атайды.Радиациялық пирометрде сезімтал элемент орнына термобатареяны қолданады. Термоэлектрикалық құрастырушы термобатареясы жұмыс дәнекерінде температура бойынша жылу ағыны фокусталады. Бұрынғы кезде ең көп таралған пирометрдің радиациялық түрі «РАПИР» болған. Қазіргі кезде олар агрегаттық жиын стационарлық пирометр құрастырушылары мен сәулеленупирометрлері АПИР-С, Raynger-ST (схема РАПИР) түрлеріне ауыстырылған.

43. Жанарғылардың түрлері мен оларды жалында тұрақтандыру тәсілдері қандай?Көптеген жалындар көлденең қимасы дөңгелек құбыр болып келетін жанарғыларда тұрақтанады. Мұндай жанарғылардың жұмыс істеу принцптері туралы реагенттердің суық қоспасының бағытында кез келген нүктеде оның бетіне S_u жану жылдамдығымен перпендикуляр таралатын, үзіліссіз жазық жалын фронтын түзу қабілеті бойынша айтуға болады. Бұл ағып жатқан ағын жылдамдығын векторына қатысты жалын фронтының еңкеюіне негізделеді. Жалын фронтының элементар бөлігі үшін төменде көрсетілген қатынас орынды:υ_usinѲ_u=S_u мұндағы Ѳ_u-жалын фронтының υ_u жылдамдық векторына еңкею бұрышы.Осылайша, Ѳ_u=sin^-1(S_u/ υ_u)Жалын фронтына перпендикуляр бағытта массаның сақталуы үшін мына теңдік сақталуы керек: ρ_uυ_usinѲ_u= ρ_bυ_bsinѲ_b.

Алайда жалын фронтына параллель бағытта жылдамдық өзгермейді: υ_ucosѲ_u= υ_bcosѲ_b осыдан мына қатынасты аламыз: tgѲ_b/ tgѲ_u=ρ_u/ρ_b

Кейбір жағдайда оны «жалында ток сызықтарының сыну заңы» ретінде анықтайды.Осылайша Ѳ_u шамасы берілген қоспаның жану жылдамжығы мен υ_u жергілікті мәнімен анықталады. ρ_u/ρ_b ұлғаю дәрежесінің белгілі мәнінде Ѳ_u есептейді.Жазық жалындарды жанарғылар қуысының көлденең қимасы қатысты қоспа жылдамдықтарының қатынастарының тұрақты болған жағдайында ғана алуға болады.Алайда көбінесе ағын жылдамдығы жанарғылар қуысының көлденең қимасы бойынша өзгереді және де жанарғы радиусы бойынша әр түрлі нүктелерде Ѳ_u шамасы бағаланады. υ_u шамасының ұлғаюы мен Ѳ_u шамасы кемиді және нәтижесінде жалын үзілісі болатын тұрақтану бұзылғанға дейін жалын ток сызықтарына параллель болуға ұмтылады.Керісінше, υ_u шамасын S_u –ға жуықтасақ,жалын ток сызықтарына параллель болуға ұмтылады.Сонымен қатар бұл бөлімде ағын бағытына перпендикуляр болып келетін жазық жалын, қандай да бір қатты денеге жылу беру салдарынан өзгермейтін ағын жылдамдығы жану жылдамдығымен компенсацияланатын Эджертон мен Паулинг және Бидлер мен Хелшердің жанарғыларына ұқсас жанарғы сипатталған.Ағын жылдамдығының бірқалыпты таралуы ретсіз таралған аздаған бөгеттердің көмегімен жүзеге асырылады. Кез келген жылдамдықпен таралатын ағынды теңестіру үшін иректелген спираль түріндегі жазық металл жолақтармен жинақталған тор аса тиімді болып табылады.Бұл жанарғылардың жұмыс істеу барысында ағынның төменгі жылдамдықтарында тордың артындағы ағыншалар қоспа жалын фронтына келмей тұрып жоғалып кетеді. Мұндай жанарғылардың дұрыс жұмыс жасауы үшін темпеатура да аздап төмендеуі тиіс және де ағынның ауытқуы болмау керек. Эджертон мен Паулинг мөлдір жану камерасымен сәйкес келетін жіңішке металл торды пайдаланады. Леви және Вайнберг асбесттің перфорирленген табақшаларын пайдалана отырып,жақсы нәтижелерге қол жеткізген.

Бота мен Сполдинг тұңғыш рет алған жазық жалынды алудың басқа тәсілін көрсетті.Жалын салқындатқыш кеуекті дискінің жанында орналасады. Мұндай қашықтықта жану жылдамдығы жылу қабылдайтын бетке жақын орналасуымен анықталады.Кеуекті дискіге жалын арқылы таралатын жылу мөлшері қоспаның жылдамдығына тәуелді және колориметриялық өлшенуі мүмкін. Ағынның жылдамдығын азайтқан кезде жалын жанарғыдан секіріп кетуге ұмтылады және жылудың шығар бағытына орын ауыстыра отырып, жаңа орын табады, нәтижесінде жылудың көп мөлшерінің жоғалуынан, жану жылдамдығы ағын жылдамдығының төмендеген шамасына тең болады.Идеалды жағдайға дейін араластыруға қолжеткізу үшін арналған жану камералары өнімділіктің тиімділігін анықтау мақсатында құрастырылған болатын. Әдетте бұл кмералар екі концентрленген шеңберлерден тұрады,сонымен қатар жану олардың арасындағы көлемде жүзеге асады.

 

44. Жарылғыш заттарды жою тәсілдерінталдаңыз.

Белгілі бір себептермен жарылыс жұмыстарына жарамсыз болып қалған барлық жарылғыш материалдар (ЖМ)жойылады.Бірыңғай қауіпсіздік ережелері бойынша ЖЗ-ны жару ,жағу және суға батыру немесе суда еріту арқылы жоюға болады. Бұл тәсілдердің қолданылуы ЖМ-ның қасиеттері мен қабілеттілігіне тәуелді.Суда ерімейтін ЖЗ-ны суға батыру арқылы жоюға болмайды,детонцияға қабілетсіз немесе оны жоғалтқан ЖЗ-ны жағуға болмайды.Срндай-ақ жару кезінде детонацияға ұшырайтын ЖЗ-ны жағуға болмайды.ЖЗ-ны жоюдың анағұрлым қарапайым тәсілі олардың жару болып саналды.Жарылысқа қабілетті ЖЗ-ны осындай тәсілімен жою керек.Нашар детонацияланатын ЖЗ-ға (мысалы,аса ылғалданған ЖЗ)детонацияға сезімтал ашық зарядтардағы ЖЗ-ны қосу ұсынылады.Тек жару арқылы капсюль-детонатор,электрлі детонатор,детонирлеуші шнур және шашка-детонаторлар жойылады.КД және ЭД-ны кез келген қамтамада жерге көмілген түрде жоюға рұқсат етіледі.Жойылатын ЖЗ-ның зарядтары тек қауіптілігі төмен тұтандыру құрылымен ининцирленеді.Ол үшін электрлік болмағанда отты тәсіл қолданылады.Жағу арқылы жарылысқа ұшырамайтын тұтандырғыш құралдары мен ЖЗ жойылады.Детонацияларды мұндай тәсілмен жоюға тыйым салынады.Детонацияға қабілетсіз детонирлеуші шнур ЖЗ-дан бөлек жағылады.Жағу немесе өртеу арқылы ЖЗ-ны жою кезінде жанудың детонацияға өтуіне қарсы шаралар қолданылады.Ол үшін бір мезетте жағылатын ЖЗ-ның мөлшерін шектейді,тығынын ашады және де оны топырақ бетіне жинақтайды,оған КД,ЭД,ДШ,шашка-детонатор және басқа да жану кезінде детонация тудыратын ЖЗ қатысуына жол берілмейді.ЖЗ-ны жағу кезінде олар қаптамадан алынады,ал ЖЗ патрондары патроннан аршылып алынады.ЖЗ-ны жеке жолға ені 0,5-0,6 м болатын себілген қабатпен жағады.Жолдың қалыңдығы 20см-ден аспау керек және ЖЗ-ның жануға қабілеттілігін және жанудың детонацияға өтуге бейімділігін ескере отырып таңдалады.Бір уақытта бір-бірінен детонацияның берілуі қауіпсіз болатындай арақашықтықта орналастырылған бірнеше жолды жағуға болады.ЖЗ-ны жолда жағу үшін ыдыс қалдықтарын пайдалануға болады немесе дизель отынының ,мұнай майының азырақ мөлшерін құяды.Әрбір ЖЗ немесе тұтындырғыш құрал жеке алаңшада жойылады.ЖЗ-дан қалған ыдысты бөлек өртеу керек.ЖЗ-ны жоюдың анағұрлым қауіпсіз әдісі оларды суда еріту немесе батыру болып табылады.Бірақ бұл су қоймаларының ластануына әкеледі және оларды улы заттар тасталғандықтан басқа мақсатта пайдалануына жарамсыз етеді.Ереже бойынша тек суды еритін ЖЗ-ны еріту арқылы ғана жоюға болады.

45. Жарылыс өнімдерінің улылығын азайту әдістерін талдаңыз.Оттекті балансы нөлдік шамаға жақын ЖЗ-ларды жару кезіндегі улы газдардың түзілу себептерінің біріне жарылудан өзгеру реакциясының толық жүрмеуі жатады.ЖЗ-ның детоноцялық қасиеті артқан сайын улы газдардыңда мөлшері азая береді. Жекелеген компонеттердің ыдырау өнімдерінің өзара әрекеттесуі ЖЗ-ның құрамында каталитикалық белсенді қоспалардың болуымен жеңілдей түседі.Аммониттердің құрамына біршама мөлшерде калий селитрасын қосу жарылыс кезінде азот оксидтерінің ғана емес,сонымен қатар көміртек оксидінің азаюына әкелетіндігін дәлелденген.Улы газдардың түзілуіне сақтандырғыш ЖЗ-ларда қолданылатын жалын сөндіргіш тұздар-хлорлы натрий мен хлорлы калий елеулі әсерін тигізеді.Олар реакцияның анағұрлым толық аяқталуына және,демек ,улы газдардың мөлшерінің азаюына ықпал етеді.Бұл жағдайда әсіресе азот оксидтерінің мөлшері едәуір азаяды.ЖЗ зарядының тығыздығын бастапқы кезде арттыру жарылыс өнімдеріндегі улы газдардың мөлшерінің азаюына әкеледі.ЖЗ құрамындағы ылғал оның жарылуын қиындататын компонент болып табылады.Сол себептен ЖЗ ылғалдылығының артуы улы газдардың,негізінен азот оксидтері мөлшерінің көбеюіне әкеледі.ЖЗ-ның жарылу өнімдерімен судың неғұрлым көп мөлшері әрекетке түссе,көміртегі оксидінің соғұрлым көп мөлшері СО₂-ге дейін тотығатын болады.6ЖВ баспаланған аммонитті жару кезінде ЖЗ зарядының қағаз-парафинді қаптамасы салмағының улы оксидтердің мөлшеріне тигізетін әсерін тигізеді.Қағаз-парафинді қаптаманың улы газдардың түзілуіне тигізетін жағымсыз әсерін шектеу үшін ӨЖЗ-ға арналған мемлекеттік стандартта патрондардағы қағаз қаптама мен гидрооқшаулығыш жабынның ең жоғары салмағы 100г ЖЗ-ға 2г-ға дейін деп белгіленген.Улы газдардың түзілу мөлшерінің азаюы үшін жару жұмыстарының дұрыс жүргізілуі аса маңызды болып табылады.Газдардың түзілуін толығымен жоққа шығару мүмкін болмағандықтан,оларды бейтараптандырудың әртүрлі тәсілдері қолданылып отырады.Ондай тәсілдерге түптерді жару кезінде олардағы азот оксидтерін сіңіру үшін оларға су не сілті ерітінділерді құю әдісі жатады.Дәл осы мақсатта ЖЗ-ның сапасын жақсатру,сапалы жыныстық тығындамаларды және гидротығындамаларды,ауа-механикалық көпіршікті және т.б. қолдану шаралары қабылданады.Жарылыстың улы өнімдерімен уланумен күресудің тиімді құралына жерасты кеніштерін жақсы желдету әдісі жатады.Желдету аз уақыт ішінде газдардың концентрациясының санитарлық –гигиеналық нормаларға дейін төмендеуін қамтамасыз етіп отыру үшін өнеркәсіптік ЖЗ-лардың жарылысы кезіндегі газдардың шекті мөлшері 1кг зарядқа 80литрден аспауы тиіс.