Предыдущая страница реферата | 9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19 | Следующая страница реферата

Силу, действующую на объем газа V в неоднородном магнитном поле, характеризующемся напряженностью H и градиентом напряженности в направлении оси абсцисс [pic], определяют по формуле :

[pic](22)

Объемная магнитная восприимчивость смеси веществ, не вступающих в химическое взаимодействие, равна сумме парциальных восприимчивостей отдельных компонентов, т. е. определяется по закону аддитивности:

[pic](23) где [pic] и Сi — объемная магнитная восприимчивость и объемная доля i- ro компонента газовой смеси.

Магнитная восприимчивость сложной смеси, содержащей как парамагнитные, так и диамагнитные составляющие, определяется соотношением:

[pic](24) где [pic] —объемная магнитная восприимчивость соответственно парамагнитной и диамагнитной составляющей сложной смеси.

Объемная магнитная восприимчивость веществ (диамагнети-ков и парамагнетиков) зависит как от давления, так и от температуры, поскольку они влияют на плотность р.

Согласно закону Бойля — Мариотта для газов p = pM/RT, (25) где М — молекулярная масса; R — газовая постоянная.

С учетом плотности (25) получим (при поправке Д = 0): для диамагнитных газов

[pic](26) для парамагнитных газов (кислорода)

[pic](27) где [pic] — удельная магнитная восприимчивость.

Подставляя (26) и (27) в (24), получим:

[pic](28) где индексы п и д означают принадлежность газа к парамагнетикам и диамаг-нетикам соответственно.

Учитывая (22), выражение для силы F можно записать в виде:

[pic](29)

Если на неоднородное магнитное поле наложить неоднородное тепловое поле, то в зоне, соответствующей максимуму температуры, объем газа dV наряду с ориентирующим действием магнитного поля будет испытывать дезориентирующее действие теплового поля в соотношении, обратно пропорциональном квадрату температуры.

На объем газа dV1, находящийся в зоне с температурой Т, действует сила

[pic](30)

На объем газа dV2, находящийся в зоне с температурой Г2 действует сила

[pic](31)

При Т1> Т2 возникает перепад давлений, вызывающий перемещение более холодных элементов объема газа в область более высоких температур и вытеснение оттуда нагретых элементов объема газа, испытывающих меньшее ориентирующее действие магнитного поля:

[pic](32)

Это перемещение элементов объема газа, или так называемая магнитная конвекция, тем сильнее, чем выше парциальное давление парамагнитной составляющей смеси, т. е. чем выше абсолютное значение удельной магнитной восприимчивости.

Непосредственно измерить перепад давлений [pic] трудно, поэтому термомагнитную конвекцию измеряют, в частности, термоанемометрами. В простейшем виде это может быть осуществлено установкой вблизи полюсов магнитной системы нагревательного элемента, выполняющего одновременно и функции анемометра. Термоанемометр представляет- собой стеклянную трубку, на наружной поверхности которой намотана спираль, состоящая из двух секций.
При протекании тока через спираль последняя нагревается, образуя по длине трубки перепад температур с максимумом, соответствующим середине трубки.
Такой градиент температур соответствует положению, при котором газовая смесь, содержащаяся в воздушном зазоре магнитной системы, является бескислородной.

При появлении в газовой смеси кислорода единичный объем этой смеси втягивается в воздушный зазор, подвергается действию теплового поля термоанемометра, теряя при этом свои магнитные свойства, и вытесняется более холодным газом, продолжающим поступать в воздушный зазор магнитной системы. При этом вдоль термоанемометра образуется поток газа
(термомагнитная конвекция), скорость которого тем выше, чем выше парамагнетизм этого газа или концентрация кислорода в этой смеси.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: правовые рефераты, первый снег сочинение.





Предыдущая страница реферата | 9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19 | Следующая страница реферата