Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ќсновные параметры и свойства воздуха




 

ќсновными параметрами воздуха, которые характеризуют его состо€ние, €вл€ютс€: температура, плотность и давление. ќпределени€ этих параметров известны из школьного курса физики. Ќапомним лишь уравнение состо€ни€ газа, которое св€зывает эти параметры между собой (уравнение ћенделеева Ц  лайперона):

, (2)

где p Ц давление газа [ѕа];

r Ц плотность газа [кг/м3];

m Ц молекул€рна€ масса газа [кг/моль];

R Ц универсальна€ газова€ посто€нна€ ;

T Ц температура газа [ ].

  свойствам воздуха относ€тс€ в€зкость и сжимаемость. »з опыта известно, что при обтекании поверхности набегающим потоком воздуха на некотором удалении от этой поверхности скорость частиц воздуха начинает уменьшатьс€ вплоть до полного торможени€ частиц, непосредственно контактирующих с поверхностью (см. рис. 2). –азделим условно поток по вертикали к поверхности на отдельные слои. ¬ этом случае слой, наход€щийс€ ближе к поверхности, будет двигатьс€ с меньшей скоростью, чем смежный с ним слой, расположенный выше. Ќижний слой будет оказывать сопротивление верхнему слою. ¬ этом €влении про€вл€етс€ в€зкость воздуха, т.е. его способность сопротивл€тьс€ сдвигу слоев, их относительному перемещению.

 

–ис. 2. ѕрофиль скоростей потока вблизи поверхности

ѕри таком взаимодействии слоев между ними возникают касательные напр€жени€ t, которые пропорциональны производной скорости набегающего потока по нормали к поверхности:

, (3)

где m Ц коэффициент динамической в€зкости, [ѕа Ј с];

Vx Ц скорость набегающего потока [м / с].

≈сли коэффициент динамической в€зкости разделить на плотность воздуха r, то получитс€ коэффициент кинематической в€зкости:

. (4)

ƒинамическа€ в€зкость воздуха возрастает при повышении температуры. Ёто происходит в св€зи с тем, что с ростом температуры скорость хаотического теплового движени€ молекул увеличиваетс€.

 инематическа€ в€зкость зависит от высоты полета. ѕри ее увеличении кинематическа€ в€зкость растет.

ќпыт показывает, что вли€ние в€зкости на поток про€вл€етс€ только на небольшом удалении от поверхности тела. —лой воздуха, где про€вл€етс€ его в€зкость, называетс€ пограничным. “олщина пограничного сло€ невелика, на носке тела она минимальна и увеличиваетс€ вниз по потоку (см. рис. 3). ћаксимальна€ толщина пограничного сло€ во много раз меньше характерного линейного размера обтекаемого тела (на задних кромках крыльев современных самолетов гражданской авиации, лет€щих на высотах около 10 км, толщина пограничного сло€ не превышает нескольких сантиметров).

 

 

–ис. 3. —хема обтекани€ тела в€зким газом

(толщина пограничного сло€ увеличена)

 

ƒругим важным свойством воздуха €вл€етс€ его сжимаемость. —жимаемостью называетс€ свойство среды измен€ть свой объем при изменении давлени€. Ёто свойство воздуха определ€ет возможность распространени€ в нем малых возмущений давлени€ в виде упругих волн сжати€-разрежени€. Ёти волны воспринимаютс€ нашим слуховым аппаратом как звук. —корость распространени€ звуковых волн называетс€ скоростью звука:

. (5)

¬оспользовавшись формулой (2), получим:

. (6)

ѕодставим в эту формулу значение универсальной газовой посто€нной R и молекул€рной массы воздуха M и получим:

. (7)

“аким образом, скорость звука однозначно определ€етс€ температурой воздуха. ѕри повышении температуры возрастает интенсивность хаотического движени€ молекул газа, а значит увеличиваетс€ его сопротивл€емость сжатию, т.е. газ становитс€ менее сжимаемым. ѕри понижении температуры наблюдаетс€ обратна€ картина. “ак, например, с ростом высоты температура воздуха падает, что приводит к уменьшению скорости звука. ѕри абсолютном нуле скорость звука также равна нулю, поскольку движение молекул газа отсутствует, и они тер€ют способность передавать малые возмущени€. —ледовательно, скорость звука €вл€етс€ характеристикой сжимаемости воздуха.

ѕри рассмотрении €влений в движущемс€ потоке пользуютс€ мерой сжимаемости воздуха, которой €вл€етс€ число ћаха Ц отношение скорости потока V к скорости звука a при данных услови€х:

. (8)

≈сли M < 1, то течение называетс€ дозвуковым, если M = 1, то течение называетс€ звуковым (если M чуть больше или чуть меньше 1, то Ц трансзвуковым или околозвуковым), а если M > 1, то говор€т, что течение сверхзвуковое.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-06; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 4405 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќаглость Ц это ругатьс€ с преподавателем по поводу четверки, хот€ перед экзаменом уверен, что не знаешь даже на два. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

832 - | 615 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.012 с.