Давление критическое в газах

Таким образом, критическая скорость газа при истечении равна местной скорости звука и выходном сечении сопла. Именно это обстоятельство объясняет, почему в суживающемся сопле газ не может расшириться до давления, меньшего критического, а скорость не может превысить критическую. [c.48]

В критической точке исчезает различие между жидкостью и паром. Выше критической точки существование вещества в двухфазном состоянии невозможно. Никаким давлением нельзя перевести газ в жидкое состояние при температурах выше критической. [c.175]

Последнее позволяет объяснить, почему в суживающемся канале газ не может расширяться до давления меньше критического, а скорость не может превысить критическую. Действительно, как известно из физики, импульс давления распространяется в материальной среде со скоростью звука, и поэтому, когда скорость истечения будет меньше скорости звука (критической скорости), уменьшение внешнего давления передается по потоку газа внутрь канала и приводит к перераспределению давления в канале. В результате в выходном сечении канала устанавливается давление, равное давлению среды. Если же скорость истечения достигнет скорости звука (критической скорости), то скорость движения газа и скорость распространения давления будут одинаковы и никакое уменьшение внешнего давления не сможет повлиять иа распределение давлений внутри канала. Оно будет постоянным, а следовательно, будет неизменным, и давление в выходном сечении канала независимо от величины внешнего давления. [c.207]

При истечении газа через комбинированное сопло в окружающую среду с давлением меньше критического в самом узком сечении сопла устанавливаются критическое давление Рк и критическая скорость [c.211]

Вихревая труба может работать в режиме вакуум-насоса. Это будет происходить в том случае, когда давление среды, в которую происходит истечение, будет достаточно высоким и когда суммарный расход через отверстие диафрагмы станет отрицательным (ц < 0). Минимальное давление ( ) ,in при вакуумировании замкнутого объема определяется очевидным условием ц = О [116]. Максимум коэффициента эжекции при фиксированном давлении (для случая ц < 0) достигается при критическом течении подсасываемого газа по всему сечению отверстия диафрагмы. [c.214]

Некоторые особенности движения газа в теплообменниках, используемых для получения низких температур. Как правило, обратный поток газа в теплообменниках низкотемпературных установок меньше прямого. В ожижителях, например, это вызвано тем, что часть газа прямого потока превращается в жидкость и уже не возвращается в теплообменник. Но могут встретиться и такие условия, когда оба потока одинаковы. Чтобы выяснить в этом случае соотношение между W и W, нужно знать зависимость от давления. Для идеального газа не зависит от давления. В случае реального газа и в случае температур, далеких от критической, когда в уравнении состояния можно ограничиться вторым вириальным коэффициентом, для небольших давлений справедливо соотношение [c.104]

Исходными сведениями для расчета являются температура Т , давление Р исходного газа и его компонентный состав С, , давление низконапорной среды, в которую происходит истечение исходного газа, температура и давление P окружающей полузамкнутую емкость среды, температура остаточного газа в полузамкнутой емкости Г 3= площадь критического сечения сопла / р, коэффициент теплопроводности X и интегральный эффект 5 Джоуля-Томпсона. [c.182]

Это уравнение связывает расход газа в данном сечении с полным давлением, критической скоростью звука и некоторой функцией приведенной скорости [c.236]

Теоретические и экспериментальные исследования показали, что струя, выходящая из отверстия с насадком в условиях плавного очертания входа в насадок и при условии, что давление на выходе из него не превышает критического (в случае истечения газа), постепенно расширяется в виде конуса и благодаря вязкости увлекает в движение окружающую ее жидкость. Вместе с тем между струей и жидкостью внешнего пространства происходит обмен масс, причем в процессе этого обмена струя захватывает несколько большую массу, так что в направлении движения струи ее масса несколько увеличивается. [c.135]

При температурах, больших, чем в точке К, фазовый переход жидкости в пар или обратно не происходит. Эта конечная точка кривой фазового равновесия жидкость—газ (или что то же самое — жидкость—пар ) получила название критической точки, а соответствующие ей значения температуры и давления — критической температуры T и критического давления вещества. Следовательно, при температуре выше критической сжижение газа, т. е. превращение газа в жидкость, невозможно. [c.129]

Этот вывод имеет силу для любых начальных давлений газа как бы ни было велико по сравнению с внешним давлением р (т. е. давлением среды, в которую происходит истечение) начальное давление р , скорость газа на выходе из суживающегося сопла никогда не может стать больше критической скорости истечения, равной скорости звука в выходном сечении сопла. [c.307]

Другими словами, при критическом режиме истечения полного расширения газа в сопле до давления внешней среды в общем случае не происходит. Зависимость давления рз в выходном сечении сопла от внешнего давления р графически показана на рис. 9.9. [c.307]

Деформация капли наступает, когда силы инерции со стороны газового потока становятся соизмеримыми с силами поверхностного натяжения, т.е. при числах We = 1. Отрывной характер обтекания и малые размеры капель обусловливают иной характер их деформации в сравнении с тем, что наблюдается у газовых пузырьков. Как видно из рис. 5.13, передняя поверхность капли под действием большого динамического давления в районе критической точки А вдавливается внутрь объема капли, т.е. становится почти плоской в зоне отрыва потока (кормовая часть поверхности капли) силы поверхностного натяжения сохраняют поверхность капли, близкой к сферической. (Следует заметить, что форма капли и характер обтекания, изображенные на рис. 5.13, наблюдались в опытах при падении капель таких жидкостей, как четыреххлористый углерод, хлорбензол, бромбензол и т.д., в воде. Можно, однако, полагать, что и при падении капель в газе форма капли и характер обтекания будут аналогичны.) [c.227]

Соотношения (2.69) показывают, что в дозвуковом течении значение плотности тока возрастает по мере увеличения скорости и падения давления, а в сверхзвуковой области течения, наоборот, уменьшается. Плотность тока достигает максимального значения / = р а, в тех точках, где скорость и плотность газа равны критическим значениям, и обращается в нуль при W = Q II давлении р, равном давлению торможения ро. а также лри р = 0 и максимальной скорости, достигаемой при истечении в вакуум. Безразмерная плотность тока J зависит от числа Маха (или от Я) и отношения удельных теплоемкостей у. Эта зависимость для совершенного газа имеет вид [c.55]

До тех пор пока давление среды / ], в которую происходит истечение газа, больше критического Рк, т. е. соблюдается условие р >рк, в конечном сечении канала устанавливается давление окружающей среды р. Когда давление в среде, в которую происходит истечение, становится меньшим критического, т. е. Р <Рк, в выходном сечении канала устанавливается критическое давление р , не зависящее от давления р. Если в выходном сечении канала устанавливается критическое давление р , то скорость течения газа [c.118]

В рассматриваемом сечении давление среды ра, плотность газа р2 и скорость потока V2 известны, так как они зависят только от начальных параметров газа и давления Ра в этом сечении канала. Как уже указывалось, в таком сечении удельный массовый расход газа меньше, чем в критическом, поэтому площадь рассматриваемого сечения должна быть больше площади минимального сечения канала Шк [c.119]

Для того чтобы в выходном сечении канала устанавливалось давление окружающей среды, меньшее критического, канал должен постепенно расширяться. Скорость истечения газа в окружающую среду будет больше звуковой, так как давление, устанавливающееся в выходном сечении канала Рг, меньше критического. Для получения скорости истечения газа, большей скорости звука, необходимо сначала в сужающемся канале снизить давление до критического, а затем в расширяющемся канале дополнительно снизить давление от критического до давления окружающей среды. Подобный канал, называющийся соплом Лаваля, показан на рис. 2.30. [c.119]

При М<1 давление, устанавливающееся в потоке газа, больше критического, поэтому при сужении канала давление снижается и скорость течения газа возрастает. При расширении сечения канала давление увеличивается и скорость течения снижается (см. рис. 2.29). Поток газа, текущего со скоростью, меньшей звуковой, ведет себя аналогично потоку несжимаемой жидкости. [c.127]

Этот вывод справедлив для любых начальных давлений газа как бы ни было велико по сравнению с внешним давлением р (т. е. давлением среды, в которую происходит истечение) начальное давление р , скорость газа на выходе из суживающегося сопла никогда не может стать больше критической скорости истечения, равной скорости звука в выходном сечении сопла. Однако из этого следует также, что давление в выходном сечении сопла равно внешнему давлению только при малых скоростях истечения, меньших скорости звука. При истечении газа из сопла со скоростью звука давление в выходном сечении сопла в зависимости от начального давления газа может быть как равным внешнему давлению р , так и большим. Для того чтобы убедиться в этом, рассмотрим истечение газа, находящегося в сосуде под постоянным давлением р, через суживающееся сопло во внешнюю среду, давление которой может меняться. [c.334]

При р = Pi скорость K>2 = О, т. е. истечения газа не происходит. При р < pi начинается истечение газа, причем с уменьшением давления р, т. е. с увеличением перепада давлений pi — р, под действием которого происходит истечение газа, скорость истечения возрастает до тех пор, пока, наконец, не достигнет при некотором значении внешнего давления (критического давления критической скорости истечения = с.,. В этот момент, так же как и ранее при w., < в кр. давление в выходном сечении сопла равно внешнему давлению, т. е. р. Дальнейшее уменьшение давления среды р не приводит к увеличению скорости истечения, а следовательно, и к изменению давления в выходном сечении сопла, которое равно [c.334]

Зависимости расхода М и скорости aua газа от отношения давлений Р в суживающемся сопле показаны на рис. 8.1. При достижении Р = Ркр на срезе суживающегося сопла устанавливается критическая скорость, равная местной скорости звука а Шкр = а, и при дальнейшем уменьшении давления окружающей среды давление на срезе сопла остается постоянным и равным ркр. [c.88]

Если же поток газа не достиг критической скорости, то соответственно и давление в выходном сечении сопла еще не достигло критического значения, т. е. рг>Ркр, и равняется давлению среды. В этом случае при изменении давления среды в выходном сечении сопла изменяется давление газа так, что все время Р2=Рср, а значит, изменяют- [c.228]

При высоких давлениях или температурах, близких к критическим, газы не подчиняются уравнению Менделеева — Клапейрона внутренняя энергия и энтальпия, а следовательно, и теплоемкость зависят не только от температуры, но и от давления. Для реальных газов связь между основными параметрами состояния устанавливается уравнением Ван дер Ваальса, если можно пренебречь энергией ассоциации молекул. В тех случаях, когда энергией ассоциации молекул пренебречь нельзя, связь между р, v и Т можно найти из уравнения (1.19). Однако это уравнение пока не нашло практического применения из-за сложности вычисления вириальных коэффициентов. Поэтому связь между р, v ч Т находят либо из соответствующих таблиц для данного газа, приведенных в теплотехнических справочниках, либо из эмпирических уравнений. [c.30]

Здесь член а/у характеризует так называемое внутреннее давление газа, обусловленное силами притяжения его молекул множитель и — Ь) представляет так называемый свободный объем, т. е. объем пространства, в котором могут перемещаться молекулы газа. Постоянные а и отражающие природу газа, могут быть вычислены по так называемым критическим параметрам газа (см. ниже). [c.58]

При температуре выше критической температуры газ ни при каком давлении не может быть переведен в жидкое состояние. Таким образом, все изотермы (рис. 4.4) с температурой Т>Т должны быть отнесены к газообразному состоянию вещества. [c.55]

При истечении [ аза из такого сопла в среду с давлением меньше критического в самом узком сечении сопла устанавливаются критические давление и скорость. В расширяющейся насадке происходит дальнейшее увеличение скорости и соответственно падение давления истекающего газа до давления внешней peAbj [c.49]

На границе перехода от кавитационного режима течения к сплошному жидкостному происходит скачок давления от величины давления насыщенных паров до величины, практически равной давлению P низконапорной среды, в которую происходит истечение жидкости из сопла. Скачок давления сравнивается 22, 28, 29 со скачком уплотнения при критическом истечении газа через сопло. Образовавшаяся за скачком давления сплошная жидкая фаза, истекая из диффузора сопла (см. рис. 5. 1, а) в низконапорную среду, образует с последней свободно истекающее струйное течение, метод расчета которого представлен в гл. 4, а процесс кавитации в сопле Вентури описывается следующей системой уравнений, в которую входят уравнения отражаю1цие параметры потока в критическом сечении К-К сопла [c.147]

Во многих случаях расчетные формулы упрощаются, если параметры состояния газа определяются в функции не от числа М, а от ириведенной скорости. Удобство оперирования приведенной скоростью связано с тем, что ее знаменатель (критическая скорость) зависит только от температуры торможения, которая постоянна для любого участка потока с изолированным процессом. Законы изменения температуры, давления и плотности газа в функции X выражаются формулами (42), (72) и (73) гл. I. [c.147]

Точка В характеристики соответствует такому режиму, когда в сечении запирания эжектируемый поток становится звуковым (А,2 = 1). После этого, действительно, дальнейшее снижение противодавления не изменяет расхода газов через эжектор. Постоянные предельные значения, не зависящие от противодавления, принимают коэффициент эжекции п и параметры смеси газов — приведенная скорость Лз и полное давление Pg. В случае дозвукового течения (Лз < 1) при этом был бы постоянным коэффициент сохранения полного давления в диффузоре a = /( a),. а следовательно, и полное давление газа на выходе из диффузора Pi = ОдРз. Другими словами, все режимы работы эжектора, соответствующие противодавлению, меньшему критического значения, при Яз < 1 выражались бы одной точкой характеристики S(p4 = onst, и = onst). Однако экспериментальные данные показывают, что характеристика эжектора не обрывается в точке В снижение противодавления на критическом режиме всегда приводит к падению полного давления смеси при постоянном значении коэффициента эжекции (ветвь ВС). Легко убедиться, что это возможно только при сверхзвуковой скорости потока на входе в диффузор. Действительно, при Яз > 1 диффузор работает [c.531]

Поскольку а ==yTRT то каждому сечению сопла должна соответствовать своя местная скорость звука, определяемая величинами р и ив данном сечении. Для выходного сечения сопла, когда = а, давление на срезе сопла должно быть равно критическому. В рассматриваемом случае скорость не может превысить критическую, и скорость газа, равная скорости звука, может иметь место только в минимальном (выходном) сечении сопла. [c.134]

Предполагая, что вдуваемый газ расширяется изэнтропически от давления Ро до давления р<, в выходном сечении основного сопла, из таблиц газодинамических функций [71 находим по величине Рд/ро = я(Хуа) значения = = Еу/Цу (где Vj и Пу — соответственно скорость вдува и критическая скорость инжектируемого газа), а также удельный расход д (Худ) и степень расширения [c.306]

Примером образования скачка уплотнения может служить истечение газа из сужающегося канала (сопла) в среду, находящуюся под давлением, меньшим критического. Струя газа вытекает из сопла под критическим давлением. В среде, окружающей сопло, масса газа расширяется, скорость его течения увеличивается и становится больше скорости звука затем после расширения струя тормозится. Торможение может осуществляться, как это указывалось, только с образованием скачка уплотнения. В рассматриваемой массе струи газа, плотность и давление становится большими, чем в окружающей среде. Это ведет снова к расширению массы газа и образованию нового скачка уплотнения. Струя, вытекающая из сопла в среду с давлением, меньщим критического, будет состоять из ряда скачков уплотнения. В каждом скачке уплотнения происходят гидравлические потери. Запас энергии струи от одного скачка к другому уменьшается до тех пор, пока поток полностью не смешивается с массой окружающей среды. [c.124]

Если в выходном сечении суживающегося сопла поток достигает критической скорости, то установившиеся здесь критические параметры газа, в том числе критичевкое давление ркр, останутся неизменными при дальнейшем понижении давления среды, ку,да происходит истечение. [c.228]

В действительности, однако, закон изменения секундного расхода газа будет иным вследствие особенностей распространения изменений давления в газовой среде. Понижая постепенно в пространстве за соплом давление р от значения pi до р2кр, мь1 будем получать в устье сопла, т. е. в сечении EF, такое же давление, как в этом пространстве, т. е. в этом интервале давление Ра в формулах (3-21) и (3-25) можно считать равным давлению в устье сопла и давлению во всем пространстве за соплом. Когда р достигнет критического значения, расход газа станет максимальным. В дальнейшем с понижением давления р расход газа не уменьшается, как это должно было бы быть согласно кривой на рис. 3-13. Происходит это потому, что при дальнейшем гюнижении давления Рз за соплом в устье сопла давление не понижается, а остается постоянным, равным критическому Вследствие этого и скорость и удельный объем [c.131]

Уравнение для реальных газов отклоняется от уравнения Менделеева — Клапейрона тем сильнее, чем больше плотность газа. Если для идеа-тьного газа коэффициент сжимаемости а = pv/ RT) = 1, то для различных реальных газов он значительно отклоняется от единицы как в одну, гак и другую сторону и является функцией температуры и давления. Различие в свойствах реальных газов обнаруживается также при изучении калориметрических свойств газов, о чем будет сказано ни же. Теория идеальных газов не может объяснить фазовые превращения газа и жидкости, так как она не в состоянии установить границы фазовых переходов, в частности критические параметры состояния. Опыт показывает, что свойства реальных газов даже [c.10]

Ts-д и а г р а м м а. Как и в случае газов, в термодинамике паров находит широкое применение Ts-диаграмма, в которой площадь под кривой процесса дает количественное выражение теплоты процесса. На рис. 1.14 в системе координат Т, s представлен изобарный процесс превращения 1 кг воды при температуре плавления в перегретый пар заданной температуры перегрева, соо1ветствующей состоянию в точке d. Кривая аЬ представляет изобарный процесс нагрева воды от То = = 273 К до Т при данном давлении р поэтому площадь под кривой процесса будет представлять q . В процессе подогрева жидкости зависимость s = p(T) выражается уравнением (1.128), откуда следует, что кривая аЬ в первом приближении есть логарифмическая линия. Площадь под кривой Ьс есть теплота парообразования г. В соответствии с уравнением = s"x -Ь s (l — х) = s -t- rx/Tn в процессе парообразования. 5, — s = rxjTn и, следовательно, площадь под прямой be есть гх. Очевидно, площадь под кривой d есть теплота перегрева q e. Процесс перегрева описывается уравнением (1.130), которое приближенно можно представить в виде s e - s" In T IT ). Следовательно, в первом приближении линия d есть логарифмическая кривая.. Так как для воды Срж > Ср, то кривая перегрева пара d идет круче кривой нагрева воды аЬ. Степень сухости влажного пара давлением р в точке е определится как отношение отрезков be к Ьс, так как Ье Ьс = (rxjT (г/Тп) = х. Как видно из рис. 1.14, 1.15, при увеличении давления точки hue, оставаясь в каждом отдельном случае на горизонтали, сближаются и при критическом давлении сливаются в одну точку к. Соединив между собой точки hi, hi, Ьз и т. д., соответствующие состоянию кипящей жидкости при различных давлениях, получим пограничную кривую жидкости. X = 0. Аналогичным образом получим пограничную кривую пара X = 1, соединив между собой точки с, Сь С2 и т. д., соответствующие состоянию сухого насыщенного пара при различных давлениях. Подобно пограничным линиям ри-диаграммы, пограничная кривая [c.36]

Если при заданных р , р отношение давлений pjpi < Ркр и если применить суживающееся сопло, то газ или пар будет расширяться в нем как бы в два этапа сначала отр ро р кр piP p в суживающейся части сопла и дальше от р кр до давления р в окружающей среде вне сопла. Следовазельно, скорость на выходе из сопла будет W 2Kp, а давление в его выходном сечении установится критическое [c.89]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...