Методика расчета адсорбционных процессов в малых зазорах проточной части приводов высокого давления
Аннотация
В статье предлагается метод количественного описания адсорбционного процесса на
поверхностях малых зазоров проточной части гидравлических аппаратов. Анализируется
вклад адсорбции в трибологические характеристики пар трения и зависимость процесса от
высоких давлений. Авторами рассматриваются механизмы образования адсорбционных
пленок. Приводятся способы проведения при помощи ротационного вискозиметра высоко-го давления замеров параметров рабочей среды, необходимых для расчета по ним требуе-мых входных величин. Указываются преимущества использования в расчетах линейных
величин молекулярной цепи, рассчитанных из соотношений Ван-дер-Вальсовых объемов и
площадей Ван-дер-Вальсовых поверхностей. Описаны алгоритмы расчета влияния высо-ких давлений на значения Ван-дер-Вальсовых объемов, площадей Ван-дер-Вальсовых по-верхностей и связанных с ними параметров. Приведены примеры расчета зависимости ад-сорбции поверхностно-активного вещества от рабочего давления. Показана численная за-висимость толщены адсорбционного слоя от изменения давления для ряда значений
давления. Описан метод определения течения физико-химических превращений по значе-ниям времени диэлектрической релаксации. Данный метод позволяет определять значения
давлений соответствующих появлению реологических эффектов в рабочей среде. Приве-ден пример реологического эффекта, возникающего в малых зазорах под действием обра-зующихся адсорбционных слоев. Экспериментально подтверждено наличие фазовых и
структурных превращений в малых зазорах гидравлических приводов высокого давления.
Также экспериментально доказано наличие описываемых реологических эффектов в зазо-рах меньше10 мк для жидкостей углеводородного состава и их отсутствие подобных эф-фектов в объеме идентичной углеводородной среды при таких же давлениях. Произведен
анализ полученных результатов.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Garkunov D.N. Tribotekhnika. Iznosibezyznosnost' [Tribotechnology. Deterioration and Wearlessness]. Moscow, Moscow Agricultural Academy, 2001. 616 p.
Garkunov D.N. Tribotekhnika. Konstruirovaniye, izgotovleniye i ekspluatatsiya mashin [Tribotechnology. Design, Manufacture and Operation of the Machine]. Moscow, 2002. 632 p.
Langmuir I., Blodgett K.B. Über einige neueMethoden zur Untersuchung von monomolekularen Filmen. Kolloid Zeitschrift, 1935, vol. 73, ss. 257–263.
Freundlich H.M.F. Over the Adsorption in Solution. J. Phys. Chem., 1906, vol. A57, p. 385.
Gibbs J.W. A Method of Geometrical Representation of the Thermodynamic Properties of Substances by Means of Surfaces. Transactions of the Connecticut Academy, 1873, vol. II, pp. 382–404.
Levchenkov S.I. Fizicheskaya I kolloidnaya khimiya. Konspekt lektsiy.[Physical and Colloid Chemistry. Lecture notes. Part 4]. Rostov-on-Don, Publishing House of the Rostov State University, 2004, 31 p.
Zolotykh E.V. Issledovaniya v oblasti vysokikh davleniy [Research in the Field of High Pressure]. Moscow, Izdatelstvo standartov Publ., 1987. 303 p.
Akhmatov A.S. Molekulyarnaya fizika granichnogo treniya[Molecular Physics of Boundary Friction]. Moscow, Fizmatgiz Publ., 1963. 472 p.
Ershov B.I. [Leakage of Fluid in the Hydrostatic Units of Machines and Devices]. Vestnik mashinostroyeniya, 1987, no. 1, pp. 25–27. (in Russ.)
Askadskiy A.A., Kondrashenko V.I. Kompyuternoe materialovedenie polimerov. Tom 1. Atomno-molekulyarnyy uroven’ [Computational Materials Engineering for Polymers. Vol. 1. Atomic Molecular Level]. Moscow, Nauchnyy mir Publ., 1999. 544 p.
Tsiklis D.S. Tekhnika fiziko-khimicheskikh issledovaniy pri vysokikh davleniyakh[The Techniques for Physico-Chemical Studies at High Pressures]. Moscow, Khimiya Publ., 1965. 416 p.
Rednikov S.N., Naigert K.V. [Dependency of Internal Energy of One-Component Hydrocarbon System on the Particle Size when Reading the Viscosity Characteristics in High-Pressure Rotational Viscometer]. Bulletin PNIPU. Aerospace Equipment, 2014, no. 36, pp. 143–154. (in Russ.)
Motavkin A.V., Pokrovsky E.M., Skorodumov V.F. [The Determination of Rheological Parameters of Polymer Composites]. Vysokomolek. Soyed., 2005, vol. A47, no. 9, pp. 1728–1734. (in Russ.)
Skorodumov V.F., Pokrovsky E.M., MotavkinA.V. [The Thermodynamics of Polymers Melting by High Pressure]. Khimicheskiye volokna, 2005, no. 1, pp. 29–32. (in Russ.)
Yakhno O.M., Dubovitskiy V.F. Osnovy reologii polimerov [Rheological Fundamentals of Polymers]. Kiev, Vishchaya shkola Publ., 1976. 185 p.
Skorodumov V.A. [Thermodynamic Aspects of Vitrification under Pressure]. Journal of Physical Chemistry, 1994, vol. 68, no. 12, pp. 2254–2256. (in Russ.)
Naigert K.V., Rednikov S.N., Yaparova N.M. [The Processes of Polymerization of Working Fluidin the Gaps of Hydraulic Spool Couples]. Bulletin PNIPU. Aerospace Equipment, 2016, no. 46, pp. 172–190. (in Russ.) DOI: 10.15593/2224-9982/2016.46.10
Atanov Y.A. [The Relaxation of the Electric Polarization of the Plastic Polymethylat a Pressure up to 11 kBar]. ZHVS. Kratkiye soobshcheniya, 1970, no. 3, pp. 224–226. (in Russ.)
Sen M., Jiang N., Cheung J., Endoh M.K., Koga T., Kawaguchi D., Tanaka K. Flattening Process of Polymer Chains Irreversibly Adsorbed on a Solid. ACS Macro Lett., 2016, vol. 5 (4), pp. 504–508. DOI: 10.1021/acs macro lett.6b00169
Burke D.J., Puletti F., Woods P.M., Viti S., Slater B., Brown W.A. Adsorption and Thermal Processing of Glycolaldehyde, Methyl Formate,and Acetic Acid on Graphite at 20 K. J. Phys. Chem. A, 2015, vol. 119 (26), pp. 6837–6849. DOI: 10.1021/acs.jpca.5b04010
Zhang Q., Schimpf F., Lu H.-L., Lin D.-Q., Yao S.-J. Binary Adsorption Processes of Albumin and Immunoglobulin on Hydrophobic Charge-Induction Resins. Chem. Eng. Data, 2016, vol. 61 (3), pp. 1353–1360. DOI: 10.1021/acs.jced.5b01108
Kaloni T.P., Schreckenbach G., Freund M.S. Large Enhancement and Tunable Band Gap in Silicene by Small Organic Molecule Adsorption. J. Phys. Chem. C, 2014, vol. 118 (40), pp. 23361–23367. DOI: 10.1021/jp505814v
Peyghan A.A., Noei M., Tabar M.B. A large Gap Opening of Graphene Induced by the Adsorption of CO on the Al-Doped Site. J. Mol. Model, 2013, vol. 19, iss. 8, pp. 3007–3014. DOI: 10.1007/s00894-013-1832-x
Kalered E., Pedersen H., Ojamäe L., Janzén E. Adsorption and Surface Diffusion of Silicon Growth Species in Silicon Carbide Chemical Vapour Deposition Processes Studied by QuantumChemical Computations. Theor. Chem. Acc., 2013, vol. 132, p. 1403. DOI:10.1007/s00214-013-1403-3
Richter R., Mukhopadhyay A., Brisson A. Pathways of Lipid Vesicle Deposition on Solid Surfaces: A Combined QCM-D and AFM Study. Biophys J., 2003, vol. 85 (5), pp. 3035–3047. DOI: 10.1016/S0006-3495(03)74722-5
Cohen Stuart M.A. Adsorbed Polymers in Colloidal Systems: from Statics to Dynamics. Polymer Journal, 1991, vol. 23, pp. 669–682. DOI: 10.1295/polymj.23.669
Shayeganfa F. Energy Gap Tuning of Graphene Layers with Single Molecular F2 Adsorption. The Journal of Physical Chemistry C, 2015, vol. 119 (22), pp. 12681–12681. DOI: 10.1021/acs.jpcc.5b01560
Solimannejad M., Jouypazadeh H., Kamalinahad S., Noormohammadbeigi M. Adsorption of F–, Cl–, Li+ and Na+ on the Exterior Surface of Mg12O12Nanocage in the Gas Phase and Water Media:
A DFT Study. Phys. Chem. Res., 2016, vol. 4, no. 4, pp. 591–605. DOI: 10.22036/pcr.2016.16051
Karssemeijer L.J., Cuppen H.M. Diffusion-desorption ratio of adsorbed CO and CO2 on water ice. J. Astronomy &Astrophysics, 2014, vol. 569, pp. 1–4. DOI: 10.1051/0004-6361/201424792
Dzade N.Y., Roldan A., de Leeuw N.H. A Density Functional Theory Study of the Adsorption of Benzene on Hematite (α-Fe2O3) Surfaces. J. Minerals, 2014, vol. 4, pp. 89–115. DOI: 10.3390/min4010089
Wang W., Zhang Y., Shen C., Chai Y. Adsorption of CO molecules on doped graphene: A firstprinciples study. AIP Advance,2016, vol. 6, no. 2, pp. 0253171–0253178. DOI: 10.1063/1.4942491
Gray J.J., Klein D.H., Korgel B.A., Bonnecaze R.T. Microstructure Formation and Kinetics in the Random Sequential Adsorption of Polydisperse Tethered Nanoparticles Modeled as Hard Disks.
J. Langmuir, 2001, vol. 17(8), pp. 2317–2328. DOI: 10.1021/la001029j
Ni Z., Zhong H., Jiang X., Quhe R., Luo G., Wang Y., Ye M., Yang J., Shi J., Lu J. Tunable Band Gap and Doping Type in Silicene by Surface Adsorption: Towards Tunneling Transistors. Nanoscale, 2014, vol. 6 (13), pp. 7609–7618. DOI: 10.1039/c4nr00028e
Lavrik N.V., Sepaniak M.J., Datskos P.G. Cantilever Transducers as a Platform for Chemical and Biological Sensors. Review of scientific instruments, 2004, vol. 75 (7). pp. 2229–2253. DOI: 10.1063/1.1763252
Wang Z.L. Zinc Oxide Nanostructures:Growth, Properties and Applications. Journal of physics: condensed matter, 2004, vol. 16, pp. 829–858. DOI: 10.1088/0953-8984/16/25/R01
Wu X., Zeng X.C. Adsorption of Transition-Metal Atoms on Boron Nitride Nanotube: A Density-Functional Study. The Journal of Chemical Physics, 2006, vol. 125. DOI: 10.1063/1.2218841
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.