Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Основные физические свойства газов




Гидродинамикой сжимаемой жидкости называется раздел механики жидкости, изучающий основные законы движения сжимаемых жидкостей при больших перепадах давления и больших скоростях, причем масштабом скорости является скорость звука в жидкости. При изучении движения следует учитывать изменение её состояния - давления, плотности, температуры, т.е. должны использоваться законы термодинамики.

Гидродинамику сжимаемой жидкости называют газодинамикой (рассматриваются газы) или аэрогидродинамикой, если рассматриваются игазы и жидкости.

Течение газов (сжимаемых жидкостей) рассматрива­ется с учетом ряда условий. Принимается, что газ ли­шен вязкости или влияние вязкости настолько мало, что им можно пренебречь. К массе газа не подводится теп­ло из окружающей среды и отсутствует обмен механиче­ской энергией. Поэтому процессы, сопутствующие тече­нию газа, являются адиабатическими. Кроме того, в жи­вых сечения потока распределение давления и скоростей течения принимается равномерным. Такая постановка задачи о течении газа называется одномерной.

Как было отмечено в начале курса, сжимаемость жидкости и газов характеризуется модулем упругос­ти Е.

Изменение объема жидкости при изменении давления на D p равно

При т.н. стандартных условиях - температура T = 373 + 15 = 288 ° K и давление p = 1,0332 кгс/см2 = 10332 кгс/м2 = 101325 н/м2 =760 мм рт. ст. модуль упругости воздуха равен - Eвозд = 1,45 кгс/см2, для воды Eвод = 21000 кгс/см2.  

Сжимаемость сплошной среды можно также характеризовать отношением приращения давления dp  к приращению ее плотности d r. Это отношение равно квадрату скорости распространения звука в среде a2:

или

Характерной особенностью изучения сжимаемых жидкостей является необходимость учитывать соотношение между давлением p, плотностью (объемным   весом) g = g r, удельным объемом  и температурой T °К (Кельвина). Это соотношение называется уравнением состояния.

Для идеального газа уравнение состояния (уравнение Менделеева –Клайперона):

   или  

 где: R = 29,27 м/°К - газовая постоянная;

     g = 9,81 м/c2 - ускорение силы тяжести.

 Для воды при давлении p £ 25000 кгс/см2   уравнение состояния выражается уравнением Тэта:

где B и n *   приближенно можно считать постоянными: B = 3045 кгс/см2, n * = 7,15.

Далее мы будем рассматривать быстропротекающие процессы, которые с большой точностью можно считать протекающими без обмена теплом, как с внешней средой так и между частями газа (жидкости) внутри, т.е. адиабатическими или изоэнтропическими (эти понятия совпадают для идеального газа), когда dS = 0.

Для газа уравнение состояния при изоэнтропических процессах

где    - отношение теплоемкостей при постоянном давлении (cp) и                    при постоянном объеме (cv).

Для воды уравнение изоэнтропы, вытекающее из приведённого выше уравнения состояния, имеет вид:

или 

С учетом приведенных уравнений изоэнтропы имеем:

 - для воздуха , или

 - для воды     или

Т.о. скорость звука равна:

- в воздухе                             

- в воде                               

При стандартных условиях: p = 1,0332.104 кгс/м2, плотность воздуха

r = g/ g = 1,23 кгс/м3: 9,81 м/с2 = 0,125 кгс.с24, k = 1,4,

Плотность воды r = 1000/9,81 = 102 кгс.с24, n* = 7,15, B = 3045 кгс/см2,

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-10-15; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 488 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Логика может привести Вас от пункта А к пункту Б, а воображение — куда угодно © Альберт Эйнштейн
==> читать все изречения...

2281 - | 2207 -


© 2015-2025 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.