ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Скорость распространения малых возмущений. Местная скорость звука из "Основы газовой динамики " Скорость распространения звука в газе является одним из важнейших понятий газовой динамики. Для ее определения рассмотрим покоящийся газ, заполняющий цилиндрическую трубу с площадью поперечного сечения ш справа от поршня П (рис. 5.1.). Параметры покоящегося газа пусть будут ро и ро. Если теперь поршню сообщить внезапное малое перемещение со скоростью W , то это приведет к уплотнению газа перед ним, повышению давления на величину Др = Pt - Ро и плотности на величину Др = pi - ро- Возмущение распространится в газе с некоторой скоростью й и по истечении времени охватит область а за время dt распространится еще на расстояние dx=adt. Частицы газа в зоне уплотнения приобретут скорость поршня W . Чтобы найти скорость распространения возмущения а, используем законы сохранения массы и изменения количества движения. [c.57] Так как давление р и плотность газа р связаны между собой уравнением состояния (1.1), то для вычисления скорости звука а необходимо знать вид термодинамического процесса, связанного с распространением звука. [c.58] Тогда для воздуха при температуре Т = 293 К получим а = 290 м/с, что существенно отличается от эксперимента. [c.59] Отсюда вытекает, что скорость звука в газе зависит только от его молекулярной структуры и температуры, но совершенно не зависит от условий движения. [c.60] Так как при выводе формулы (5.6) использовачось уравнение адиабаты Пуассона, значит скорость звука, подсчитанная по этой формуле,соответствует изоэнтропным процессам dS=0. [c.60] Для воздуха к=1,4, из уравнения (5.6) при температуре 293 К имеем скорость звука а = 343 м/с, что очень хорошо согласуется с экспериментальными данными. [c.60] Скорость звука, определенная по формуле (5.6),называется местной скоростью звука (в заданном сечении). [c.60] Вернуться к основной статье