|
через материал шины автомобиля описывает второй закон Фика, который для одномерного стационарного переноса газа в направлении нормали к поверхности диафрагмы имеет вид: (2.2) Диффундирующий. газ 4 _ III iv vп Рисунок 2.2 Стадии диффузии газа в шипе автомобиля I стадия адсорбция газа на внутренней поверхности шины: II растворение газа в материале шины с этой поверхности; III активизированная диффузия газа в шину и через нее; IV выделение газа на противоположную поверхность шины; V десорбция газа с наружной поверхности шины в окружающую среду (атмосферный воздух). Здесь Q количество газа (кг), прошедшего через газопроницаемый материал л толщиной 6 (м) и площадью 5 (м ) за время / (с) при разности концентрации газа Ас (кг/м3) с разных сторон материала, D коэффициент диффузии (м2/с). Поскольку концентрация газа пропорциональна его давлению, то где Ар (Па) разность давлений газа с разных сторон материала. Величина к называется коэффициентом диффузионной проницаемости и измеряется в секундах. Процесс диффузии всегда идет в направлении выравнивания концентрации газа, то есть из области, в которой концентрация газа (плотность) выше, в область с более низким давлением. Поскольку давление в шине р понижаегся во времени вследствие диффузии газа через оболочку (камеру или герметизирующий слой бес камерной шиQ.&SI S (2.3) 53 |
РАЗДЕЛ 2. Теоретические данные и основы расчётов процессов потери давления 2.1. Основы диффузии газа в шинах автомобиля Как отмечалось раннее, во время эксплуатации автомобиля, равно как и при его простое, неизбежно происходит падение давления в его шинах, в том числе и запасном колесе. Одна из причин такого падения давления диффузия газа через поверхность материала шины. Свойство материала пропускать газ называется газопроницаемостью. Диффузия и газопроницаемость являются синонимами, однако термин «диффузия» применяется к газу, а, в свою очередь, «газопроницаемость» к самой резине шины, через которую диффундирует этот газ. Проникновение газа через поверхность шины автомобиля сложный процесс, который происходит по следующим стадиям, схематично изображённым на рис. 15: л Диффундирующий газ с '/.Л' ■... г i Шина кг в 0 Р \ \/ > , 4 ■ ?' \ .1 ч\ с X 4 t \ \ --------7 'А I п •>-о\о**.Ц\0-rfill 0"\ ч. "" ' £«■ f > , >-е\ 1 \ч‘ 0"» д р ,' I стадия адсорбция газа-наполнителя на внутренней поверхности шины; II растворение газа в материале шины со стороны этой поверхности; III активизированная диффузия газа в шину и через нее; IV выделение газа из раствора на противоположную поверхность шины; V десорбция газа с этой поверхности шины [45]. В работах [45,70] показано, что активизированная диффузия является стадией, определяющей скорость проникания газа через шину. Диффузию газа через материал шины автомобиля описывает второй закон Фика, который для одномерного переноса в направлении нормали к поверхности диафрагмы имеет 44 вид: |