Скорость звука реальном газе

Таким образом всякий импульс, в котором скорости частиц возрастают не мгновенно, но достигают значений, превосходящих скорость звука в газе, превращается в ударную волну. Так происходит, например, образование ударной волны при взрыве, когда давление образовавшихся при взрыве газов возрастает хотя и очень быстро, но все же с конечной скоростью. Но независимо от механизма возникновения ударной волны в реальном газе не могут существовать в буквальном смысле разрывы давления, плотности и скорости. Поэтому рассмотренный механизм возникновения ударной волны приводит не к образованию разрывов в буквальном смысле слова, а к возникновению у фронта импульса сжатия тонкого слоя с очень большими градиентами плотности, давления и скорости частиц. Но большие градиенты скоростей приводят к большим потерям энергии за счет вязкости, а большие градиенты сжатия, а значит и повышения температуры газа, — к большим потерям за счет теплопроводности. Поэтому потери энергии в ударной волне велики, и при распространении она гораздо быстрее ослабевает, чем слабый импульс сжатия. [c.583]

Теперь уже легко видеть, что реальная передняя граница области рассматриваемого движения должна совпадать с точкой, где выполняются условия (130,8). Для этого замечаем, что разность г It — V, где г—координата границы, есть не что иное, как скорость перемещения этой границы относительно остающегося за ней газа. Но поверхность, на которой гЦ — v> , не может быть поверхностью детонационной волны (на которой должно быть r/t — и с). Поэтому мы приходим к результату, что передней границей рассматриваемой области может быть только точка, в которой имеет место (130,8). На этой границе v падает скачком до нуля, а скорость ее распространения относительно остающегося непосредственно за нею газа равна местной скорости звука. Это значит, что детонационная волна должна соответствовать точке Чепмена — Жуге детонационной адиабаты ). [c.682]

При реальном газе следует воспользоваться другим, более общим приемом. Этот прием состоит в сравнении вычисленной по уравнению (9.56) скорости течения газа в данном состоянии со скоростью звука в том же его [c.312]

Щкр = энтропия должна уменьшаться. Но это невозможно, так как при теплоизолированном течении по трубе с сопротивлением энтропия газа по самой природе реальных процессов может только возрастать, но не убывать. Это и означает, что переход через скорость звука в трубе постоянного сечения неосуществим, т. е. при = с имеет место к р и з и с течения, а сама скорость щ р есть критическая скорость течения. [c.326]

Следовательно, для идеальных газов скорость звука в данной среде зависит от удельной газовой постоянной к (или молярной массы, так как Н = Н1 х), температуры Т и показателя адиабаты газа к. Для реального газа скорость звука зависит от температуры и давления. [c.104]

Скорость детонации в реальных условиях почти всегда такова, что частицы газа за фронтом детонации движутся относительно фронта со скоростью звука ) [c.184]

Реально вопрос о равновесности и обратимости процесса решают путем сравнения скорости распространения возмущений в термодинамической системе со скоростью изменения ее состояния. Например, сравнивают скорость движения поршня, сжимающего газ, со скоростью распространения малых возмущений в газе, равной, как известно, скорости звука чем меньше первая скорость по сравнению со второй, тем ближе процесс сжатия к равновесному, обратимому. [c.47]

Этот результат показывает, что в трубе постоянного сечения с сопротивлением и при отсутствии отвода тепла непрерывный переход через скорость звука (т. е. от дозвуковой скорости течения к сверхзвуковой) невозможен. В самом деле, допустим, что скорость течения газа в трубе достигла значения W, большего местной скорости звука с. Так как точка w = является точкой максимума функции s(z >), то s энтропия газа по самой природе реальных процессов может только возрастать, но не убывать. Это и означает, что переход через скорость звука в трубе постоянного сечения неосуществим, т. е. при w = имеет место кризис течения, а сама скорость w есть критическая скорость течения Шкр. Как показывает опыт, течение газа по достижении критического значения скорости Шкр (равного местной скорости звука с) превращается из стационарного в нестационарное, или пульсирующее, т. е. в потоке газа при переходе через критическое значение скорости развиваются интенсивные колебания, приводящие к значительным потерям энергии движения и в конечном счете к возрастанию энтропии газа. [c.290]

На рис. 3.10 приведена граница инверсии скорости звука в водяном паре, которая является геометрическим местом точек таких значений put, при которых скорость звука в водяном паре имеет минимум Аналогичные зависимости, приведенные к критическим параметрам для водорода (кривая 1) и углекислого (кривая 2) газа, изображены на рис. 3.11. Эти кривые построены как результат анализа зависимостей, приведенных на рис. 3.8 и 3.9. Совершенно очевидно, что полученные на рис. 3.10 и 3.11 графики р = f t) являются геометрическим местом не только точек, в которых имеет минимум температурная зависимость скорости звука, но и таких, в которых постоянными остаются показатель изоэнтропы (к = 2 для Н О и СО и = 2,4 для Нг) и объемное соотношение сжимаемой и конденсированной фаз ((3 = 0,5) в реальном газе. Из анализа табличных данных термодинамических свойств различных газов можно установить, что при определенных значениях р и Т в закритической области состояния имеется минимальное (Эр/ЗПр и максимальное (dv/dT)p значения производной. С точки зрения возможности построения границы инверсии температурной зависимости скорости звука для различных газов интересно выяснить, не совпадают ли с ней экстремальные точки указанных выше производных. С этой целью запишем плотность реального газа как плотность однород- [c.61]

Таким образом, граница инверсии температурной зависимости скорости звука, являющаяся геометрическим местом точек, в которых зависимость а - f(T)p имеет минимальное значение, является также геометрическим местом точек, в которых постоянным остается значение показателя изоэнтропы реального газа, а также объемное соотношение сжимаемой и конденсированной фаз, его составляющих (J3 0,5). [c.63]

Как видно из уравнения (8-25), скорость звука в идеальном газе зависит для данного газа только от температуры для реального газа скорость звука зависит не только от температуры, но и от давления. Примером такой зависимости может служить приведенный на рис. 8-4 график a=f p, Т) для углекислого газа. [c.277]

Специфика течения газа в центрифуге такова, что на периферии ротора имеет место вязкое течение (циркуляция), а скорость газа значительно превосходит скорость звука, вблизи оси вращения движение газа носит свободномолекулярный характер, особенно при высоких окружных скоростях. В реальной центрифуге неизбежны также температурные неоднородности. Все это усложняет возможность точной расчетно-теоретической оценки разделительной мощности центрифуги. Некоторые специалисты считают, что до окружной скорости 500 м/с разделительная мощность фактически растет пропорционально не четвертой, а только третьей степени скорости, а при дальнейшем возрастании скорости — пропорционально второй степени. [c.283]

Учитывая лишь второй вириальный коэффициент и пренебрегая его высшими степенями, получаем формулу для скорости звука в реальном газе [c.177]

В реальных процессах истечения расход и скорость, достигнув максимума, остаются- постоянными при дальнейшем уменьшении р. Отношение значений давления, при котором расход и скорость истечения становятся максимальными, называется критическим отношением Экр. При Р = Ркр скорость газа на выходе из суживающегося сопла становится равной местной скорости звука с, которая, как известно из физики для газов, равна [c.140]

В случае реального газа следует воспользоваться другим, более общим приемом. Этот прием состоит в сравнении вычисленной ло уравнению (8-22) скорости течения газа в данном состоянии со скоростью звука в том же его состоянии. Скорость звука вычисляется с помощью термодинамических таблиц по формуле (8-6) [c.158]

Углублению теории течения реальных газов посвящен также ряд исследований Э. А. Оруджалиева, проводимых им на протяжении многих лет. Из работ Оруджалиева можно назвать следующие Скорость звука для реальных газов (1958) Скорость истечения реального газа с учетом сопротивлений (1959) Общее уравнение течения реального газа (1959) Одномерные потоки высоких давлений при наличии трения (1959) Определение теплоемкостей реального газа на основе экспериментальных данных по ультразвуку (1960) Влияние сжимаемости на коэффициент гидродинамического сопротивления и расчетные уравнения в магистральных газопроводах (1961) К теории течения реального газа в магистральных газопроводах (1961) Расчетные уравнения для течения реального газа в магистральных газопроводах при наличии теплообмена на головном участке (1961). [c.330]

Возникает вопрос о границах устойчивости описанного режима по отношению к малым возмущениям — условиях реального его существования. Благодаря малости скорости движения газа по сравнению со скоростью звука, при исследовании устойчивости фронта пламени можно рассматривать газ как несжимаемую идеальную (иевязкую) среду, причем нормальная скорость распространения пламени предполагается заданной постоянной величиной. Такое исследование приводит к результату [c.665]

Предложенный в настоящей главе способ анализа описывает в рамках одномерного рассмотрения динамику поведения теплоносителя с любой степенью сжимаемости, которой может обладать реальная жидкость, идеальный или реальный газ или их однородная двухфазная смесь. При формировании уравнений, описывающих динамику поведения двухфазной среды, не требуется принятие, как это обычно делается, каких-либо дополнительных допущений, учитывающих их особенность. Особенности двухфазных сред по сравнению с однофазными учитываются двумя определяю1цими эти особенности величинами коэффищ1ен-том Грюнайзена и скоростью звука. Без введения в уравнения коэффициента Грюнайзена процесс перехода от зависимостей для однофазного теплоносителя к зависимостям для двухфазного хотя и сопряжен с необходимостью раскрытия неопределенностей типа оо/оо,но принципиально возможен. Обратный же переход от равновесного двухфазного состоя-30 [c.30]

При этом для показателя изоэнтропы к предложено выражение, которое позволяет не только определять скорость звука на реальной нижней границе дисперсии, но и по известным параметрам заторможенного потока двухфазной смеси определять критические параметры смеси, критический расход и критическую скорость истечения двухфазной смеси. Выражение (2.13) обладает тем преимуществом перед другими известными выражениями для определения скорости звука в двухфазной смеси, что одинаково хорошо описывает скорость распространения возмущения в среде с любой степенью сжимаемости на верхней и нижней границах дисперсии, а также при неполном обмене количеством движения между фазами. Различными будут лишь выражения для показателя изознтропы. Так, например, для идеального газа к = ср/с -, на верхней границе дисперсии звука показатель изоэнтропы смеси равен значению показателя изознтропы сжимаемой фазы, а для термодинамически равновесной скорости звука на нижней границе дисперсии к = (Т/р) (yj p) х y-(dpldT) , Предложенное в [55] выражение для показателя изоэнтропы однородной двухфазной смеси получено в предположении, что фазы являются взаимопроникающими и ведут себя в смеси подобно смеси разнородных газов (Fj. = Уж = см)-В [58] предложено аналогичное выражение для показателя изоэнтропы двухфазной смеси пузырьковой структуры, в которой Уем = Уг + Уж- [c.37]

Известно (см. [58]), что в реальных газах зависимость скорости звука от температуры а = /(Ор = onst еет минимум при определенных значениях температур. Для идеального газа скорость звука = kkT) является монотонно возрастающей функцией температуры. Для реального газа = kpv. В свою очередь для реального газа в закритичес-кой области состояния зависимость к = f T)p является убывающей функцией температуры, а v = f(T)p - возрастающей функцией температуры. Этим и объясняется наличие минимума в зависимости а = = f(T)p при определенных значениях температур. [c.59]

Как показано выше, расчеты скорости звука, выполненные с помощью (3.17), а также эксперименты по измерению скорости звука в однородной газожидкостной смеси свидетельствуют о том, что скорость звука в такой смеси не является величиной аддитивной по отношению к скоростям звука каждой из фаз и зависимость а = /ф)р имеет явно выраженный минимум при значении объемного газосодержания Р = 0,5. При выводе зависимости (3.17) двухфазная среда рассматривалась как смесь идеального газа и несжимаемой жидкости, настолько однородная, что каждая из фаз занимает весь доступный обьем (Уг = Уж= Ус) подобно тому, как это имеет место в смеси разнородных газов. Если представить реальный газ как однородную смесь идеального газа и идеальной жидкости, то можно воспользоваться выражением (3.17) для определения объемного газосодержания Р идеального газа в реальном. При этом под идеальной жидкостью следует понимать несжимаемую (точнее, слабосжимаемую) часть реального газа, представляющую собой молекулярные ассоциации. [c.59]

Как видно из анализа уравнения (3.17), объемное газосодержание является функцией показателя изознтропы двухфазной смеси к и показателя изоэнтропы сжимаемого компонента kj, (критическое отношение давлений е является однозначной функцией к). Для конкретного реального газа объемное газосодержание идеального газа в реальном будет зависеть только от показателя изоэнтропы последнего. Используя значения к для водяного пара в закритической области состояния [42] с помощью зависимости (3.17), рассчитали значения /3 для водяного пара. При этом удалось убедиться, что всем минимальным значениям скорости звука отвечает значение /3 = 0,5 (рис. 3.7). При 0 = 0,5 зависимость (3.17) дает значение к = 2,0 (для трехатомного идеального газа f p = 9/7), т.е. при всех значениях put, при которых а = /( )р имеет минимум, показатель адиабаты реального трехатомного газа должен быть равен 2, что находится в полном соответствии с данными рабо- [c.59]

Газ не может декомпрессироваться со скоростью выше скорости распространения звука в газе. Для нормальных температур и давлений газопроводов она составляет — 402 м/с. Разрушения отрывом, осуществляюш иеся при температурах ниже температуры перехода при распространении разрушения, могут развиваться быстрее декомпрессии. Следовательно, возможно, что трещины при отрыве будут распространяться все время под действием реального давления. Разрушения срезом могут сопровождаться декомпрессией. По этой причине разрушения срезом не бывают длинными . Из этого следует, что длинных разрушений можно избежать дри большой длине трубы, в которой инициируется трещина. [c.184]

Эта специфика прежде всего выражается в реальной и широко используемой возможности генерирования плоских или квазипло-ских волн, в особом значении импульсного режима излучения, в воздействии мощного ультразвука на среду и ее реакции на это воздействие, в сильном поглощении ультразвуковых волн в газах и возможности распространения сдвиговых волн в жидкостях, в отчетливом проявлении нелинейных акустических эффектов в жидкостях и твердых телах, постоянных сил в ультразвуковом поле и т. д. Соответственно на первое место в ультраакустике выходят вопросы распространения плоских волн, их поглощения, отражения, преломления, прохождения через слои, фокусирования, рассеяния, анализ нелинейных эффектов, пондеромоторных сил в поле плоских волн, дифракционных и интерференционных эффектов в поле реальных излучателей ультразвуковых пучков вместе с анализом отклонений характеристик ультразвукового поля в ограниченных пучках по сравнению с полем идеальных плоских волн, распространения различных типов ультразвуковых волн в безграничных и ограниченных твердых телах, в том числе — в кристаллах и пр. В насго-яи ей книге сделана попытка дать всем этим вопросам достаточно полное освещение в сочетании с другими аспектами распространения ультразвуковых волн. В книге приводятся также э сперимеп-тальные данные по скорости и поглощению ультразвука в л<идко-стях и газах, а также по скорости звука в изотропных твердых телах и кристаллах. Наряду с классическим материалом в ней использованы данные из оригинальных источников, на которые сделаны соответствующие ссылки. [c.5]

Возникает, однако, вопрос, является ли режим течения на участке АВ до-1 крити< еским или критическим. В случае идеального газа мы получим от-1 вет, если воспользуемся уравнением (10-19) и сравним вычисленное значение с внешним давлением р если Р Ркр режим истечения докритический, а если Р <СРкр то режим истечения критический. С некоторой степенью приближения можно пользоваться этим приемом и для реального газа или пара, однако существует другой метод, приводящий нас к цели более корректным путем. Этот метод состоит в.сравнении вычисленной по уравнению (10-26) скорости течения газа в данном состоянии со скоростью звука в том же его состоянии. Ско- [c.207]

Кроме указанного исследования Вайсмана, посвященного теории потока влажного пара, ряд исследований в этой области был проведен проф. И. И. Новиковым. Из них можно назвать следующие Об одном парадоксе предельных состояний течения газа (1945) Замечания к теории предельных состояний течения газов (1945) О скорости звука в насыигепном и влажном паре (1947) О суп е-ствованпи ударных волн разрежения (Доклады Академии наук СССР, 1948). В 1947 г. Новиков успешно защитил докторскую диссертацию на тему О некоторых термодинамических закономерностях реальных (необратимых) процессов течения газов и паров . [c.329]

Примерно в те же годы была защищена весьма обстоятельная докторская диссертация Л. А. Вулисом, тоже посвященная углублению теории газовых потоков. Эта работа имела больгиое теоретическое и практическое значение в связи с развитием газовых турбин и реактивных двигателей. Ранее (до диссертации) Вулисом был проведен ряд исследований, относящихся к термодинамике газовых потоков, некоторые из которых были опубликованы в Докладах Академии наук СССР, иапример О переходе через скорость звука в газовом течении (1946, т. 54, Х 8) О влиянии трения на переход через скорость звука (1946, т. 54, Л 9 9) О законе обращения в течении реального газа (1947, т. 56, X 8). [c.329]

В 1963 г. Оруджалиев успешно защитил докторскую диссертацию Термодинамика газовых потоков высоких давлений , явившуюся обобщением и углублением исследований автора. Диссертация состоит из пяти глав скорость звука в реальных газах уравнения [c.330]

Смотреть страницы где упоминается термин Скорость звука реальном газе : [c.285] [c.60] [c.45] [c.11] [c.27] [c.99] [c.517] [c.534] [c.363] [c.6] [c.43] [c.60] [c.61] [c.284] [c.506] [c.418] [c.94] [c.4] [c.218] [c.168] [c.306]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...