Research of the Effect of Parameters of Vacuum Condensation Deposition of Coatings on the Temperature of the Treated Detail

Проведены исследования влияния параметров вакуумного конденсационного напыления металлического покрытия с использованием стержневого резистивного испарителя на температуру полой детали во время формирования на поверхности отверстия слоя покрытия.Показано, что источниками нагрева обрабатываемой детали является тепловое излучение испарителя и теплота конденсации пара напыляемого металла.В общем случае соотношение величин теплового потока излучения испарителя и потока теплоты конденсации зависит от природы конденсируемого вещества и параметров напыления. Установлено, что при типичной технологии конденсационного хромирования стальной детали основной вклад в ее нагрев вносит тепловое излучение испарителя – 85-97 %; в меньшей степени деталь нагревается за счет теплоты конденсации хрома – 15-3 %.Проанализированы следующие параметры напыления, которые в разной степени влияют на тепловое состояние детали: начальный диаметр стержневого резистивного испарителя dисп0, температура испарителя Тисп, продолжительность нанесения покрытия tнан, начальная температура конденсации Тконд0, диаметр нагревателя Dнагр, температура нагревателя Тнагр, диаметр отверстия Dвн.дет, наружный диаметр детали Dдет.В результате исследований теплового состояния детали в процессе напыления конденсационного хромового покрытия, выполненных с применением метода математического моделирования, вычислены наиболее значимые параметры, определяющие рост температуры детали Тдет: а) температура испарителя Тисп и б) начальная температура конденсации Тконд0 покрытия.При изменении на 1 % наиболее значимого параметра – температуры испарителя Тисп – рост температуры детали Тдет в течение продолжительного времени формирования покрытия составляет от 0,44 до 1,18 %. Влияние второго значимого параметра – начальной температуры конденсации Тконд0 – на рост температуры детали несколько меньше. При этом степень влияния этого параметра при тех же условиях напыления покрытия постепенно уменьшается от 0,77 до 0,31 %. Роль других исследованных параметров напыления в изменении температуры детали малосущественна.Одним из рациональных путей уменьшения нежелательного перегрева детали во время конденсации покрытия является интенсификация технологических режимов напыления. За счет выбора максимально возможной температуры испарения Тисп достигается высокая скорость испарения Vисп напыляемого материала, и вследствие этого обеспечивается высокая скорость конденсации Vконд, сокращается продолжительность формирования покрытия требуемой толщины, а также снижается тепловая нагрузка на обрабатываемую деталь.

Atomic ordering and coercive force of nanocrystalline Fe-Co alloy films

In single crystal films of the Fe0,5Co0,5 alloys grown by the method of vacuum condensation, a metastable condition may be received that is similar to the completely disordering condition. Approximately during ten days after the condensation in the film at the room temperature the short range and then long range atomic ordering is developed. Simultaneously the changes of magnetic anisotropy, electroresistance and coercive force of the films were investigated. This investigations show that the appearance of the shot range atomic ordering increases the electroresistance of films and the long range atomic ordering reduces it. The dependence of coercive force from time to time at room temperature atomic ordering films Fe0,5Co0,5 alloys, and Fe0,75Co0,25. Found that the biggest change Hc (double) is observed in single-crystal films when changing mechanism of magnetization reverse. Most is a consequence of the changes to the crystallographic anisotropy.

Shellside Vacuum Condensation With a Noncondensable Gas

Shell-and-tube vacuum condensers are present in many industrial applications such as chemical manufacturing, distillation, and power production [1–3]. They are often used because operating a condenser under vacuum pressures can increase the efficiency of energy conversion, which increases the overall plant efficiency and saves money. Typical operating pressures in the petrochemical industry span a wide range of values, from one atmosphere (101.3 kPa) down to a medium vacuum (1 kPa). The current shellside condensation methods used to predict heat transfer coefficients are based on data collected near or above atmospheric pressure, and the available literature on shellside vacuum condensation generally lacks experimental data. The accuracy of these methods in vacuum conditions well below atmospheric pressure has yet to be validated. Recently, HTRI designed and constructed the Low Pressure Condensation Unit (LPCU) with a rectangular shellside test condenser. To date, heat transfer data have been collected in the LPCU for shellside condensation of a pure hydrocarbon and of a hydrocarbon with noncondensable gas at vacuum pressures ranging from 2.8 to 45 kPa (21 to 338 Torr). Traditional condensation literature methods underpredict the overall heat transfer coefficient by 20.8% ± 20.4% for the pure condensing fluid; whereas they overpredict heat transfer by 36.8% ± 40.0% with the addition of the noncondensable gas. Over or under predicting the overall heat transfer coefficient in the presence of noncondensable gases leads to inefficient condenser designs and the inability to achieve desired process conditions. With the addition of the noncondensable gas, the measured heat exchanger duty was significantly reduced compared to the pure fluid, even at inlet mole fractions below 5%. In one case, a noncondensable inlet mole fraction of 0.63% was estimated to reduce the duty by approximately 10%. Analysis of the acquired high-speed videos shows that the film thickness changes significantly from the top row to the bottom. The videos also display condensate drainage patterns and droplet interactions. The ripples and splashing of the condensate observed in the videos indicates that the Nusselt idealized model is not appropriate for analysis of a real condenser. This article presents the collected heat transfer data and high-speed images of shellside vacuum condensation flow patterns.

Vacuum Condensate, Geometric Phase, Unruh Effect, and Temperature Measurement

In our previous work the possibility to use the Aharonov-Anandan invariant as a tool in the analysis of disparate systems has been shown, including Hawking and Unruh effects, as well as graphene physics and thermal states. We show that the vacuum condensation, characterizing such systems, is also related with geometric phases and we analyze the properties of the geometric phase of systems represented by mixed state and undergoing a nonunitary evolution. In particular, we consider two-level atoms accelerated by an external potential and interacting with a thermal state. We propose the realization of Mach-Zehnder interferometers which can prove the existence of the Unruh effect and can allow very precise measurements of temperature.