Поток свободномолекулярный

Долю частиц ц в свободномолекулярном потоке, сталкивающихся с сферическим телом, можно определить по формуле [233, 235] [c.212]

Для малых частиц Ф 0 (область справедливости закона Стокса), в то время как может принимать различные значения. При 2вг = 10 мк, 2яз = 20 мк и Рр = 10 кг/м р, == 10 кг/м-сек, Дир" = = 0,1 м/сек, ]/ л 1 и так как Ф мало, то т] 0,65 для потенциального потока и т) 0,2 для вязкого (фиг. 5.7). Однако для 2яг = 1 мк, 2а = 2 мкш / 0,3 ц 0,03 для потенциального потока и т) о для вязкого, т. е. столкновений не происходит. Следовательно, взаимодействие на расстоянии в присутствии жидкой фазы оказывается более существенным для мелких частиц. В жидкостях, где средняя длина свободного пробега равна или больше размера частиц, следует ожидать течения со скольжением или свободномолекулярного течения. Приведенные в работе [235] величины ц [уравнение (5.22)] следует использовать.при свободномолекулярном движении частиц. [c.218]

В общем случае при отсутствии столкновений или взаимодействия между частицами турбулентное движение частиц связано только с турбулентностью жидкости (разд. 2.8). Следовательно, турбулентное движение множества частиц действительно не играет существенной роли при течении взвеси по трубе в экспериментах, описанных в разд. 4.5. Множество частиц можно наблюдать только вследствие хаотического движения, наложенного на движение массы, как в свободномолекулярном потоке. Таким образом, движение твердых частиц нельзя связать непосредственно со свойствами жидкости, так как положение частиц зависит также от столкновений между ними. [c.237]

К этой категории относится предельный случай изотермического потока несжимаемой жидкости с малой плотностью частиц. Примем далее, что в этой изотермической системе скорости в невозмущенном потоке равны (Up = U) и движение частиц аналогично движению молекул в свободномолекулярном режиме. Применение интегрального метода приводит к соотношению [c.362]

При большой скорости потока по мере увеличения разреженности газа скачки уплотнения становятся более слабыми, а при свободномолекулярном режиме они совсем исчезают. [c.393]

Аналогично для поперечно-обтекаемого цилиндра в свободномолекулярном потоке двухатомного газа при s > 2 получается следующее уравнение [c.400]

Из этой формулы видно, что в свободномолекулярном потоке г > 1 и больше, чем в плотных потоках. Этот вывод получил экспериментальное подтверждение. [c.404]

Теоретические понятия и определения аэродинамики, рассмотренные выше, основаны на гипотезе сплошности газовой среды. Однако с увеличением высоты полета в связи с уменьшением плотности воздуха возрастает длина свободного пробега молекул. Предметом аэродинамики разреженной среды и является исследование течений при значительных длинах свободного пробега, соизмеримых, в частности, с толщиной пограничного слоя. Для этого режима течения уже неприменимы газодинамические соотношения сплошной среды и необходимо пользоваться кинетической теорией, исследующей движение газа с помощью молекулярной механики. Важнейшие выводы этой теории и изложенные в настоящей главе методы аэродинамического расчета основаны на дискретной схеме строения газа. В соответствии с этой схемой рассматриваются режимы свободномолекулярного потока и течения со скольжением, соответствующие зависимости для расчета давления, напряжения трения и энергии падающих и отраженных частиц. При формулировке вопросов и [c.710]

Определите давление и напряжение трения на профиле в точках с координатами X = 2,5 м и 7,5 м при обтекании его свободномолекулярным потоком к = = Ср/с,, = 1,4) со скоростью 1/ро = [c.711]

Согласно ударной теории Ньютона, сила сопротивления определяется полной потерей количества движения частиц на площади наибольшего поперечного сечения. Так как рассматривается обтекание конуса под углом атаки а = 0, то его наибольшая площадь а при обтекании его свободномолекулярным потоком со [c.724]

Формулы для определения среднего коэффициента теплоотдачи St и коэффициента восстановления г при взаимодействии свободномолекулярного потока с пластиной, расположенной к направлению его скорости под произвольным углом г з, имеют вид [107] [c.244]

Теплоотдача при режиме свободномолекулярного потока. Такой режим потока наблюдается при очень больших разрежениях, когда длина свободного пробега молекул на один или более порядков превышает характерный размер тела. Теплоотдачу в этих условиях можно определить следующим образом подсчитать энергию (поступательного, вращательного и колебательного движения — см. в гл. 3.) молекул, падающих на тело подсчитать энергию молекул, отраженных от тела разность этих двух энергий и будет искомой величиной. [c.344]

Рис. 29.13. Теплообмен при взаимодействии тел со свободномолекулярным потоком

Для свободномолекулярного потока из (13.19) следует [c.276]

Особенности взаимодействия свободномолекулярного потока с твердым телом проявляются, в частности, и в том, что равновесная температура тела, обтекаемого таким потоком, отлична от равновесной температуры этого же тела при обтекании континуумом при одних и тех же числах М или, что то же самое, при одних и тех [c.278]

В связи с этим эффективная внутренняя энергия газа, находящегося в состоянии свободномолекулярного потока, увеличивается [c.278]

О едином методе расчета переноса в континуальном, скользящем и свободномолекулярном потоке газа [c.207]

Разд. характер изменения аэродинамич. характеристик тол разной формы при M i в промежуточной области объясняется также характером столкновения разных групп молекул. При обтекании тупых тел молекулы набегающего потока рассеиваются на отражённых молекулах и сопротивление падает по сравнению со свободномолекулярным течением. При обтекании же v22 тонких тел (пластина, параллельная потоку, тонкий [c.622]

Это значение теплового потока — предельное при свободномолекулярном переносе, составляет половину рассеиваемой [c.328]

В свободномолекулярном потоке, т. е. при а—>0, имеем очевидное решение [c.261]

В этом случае молекулы, идущие от горячей стенки, достигают холодной стенки без столкновений, как в свободномолекулярном потоке. Холодные молекулы также не сталкиваются с горячими, но многократно сталкиваются между собой. [c.286]

Т. е. равновесная температура любого (0 я/2) теплоизолированного элемента поверхности в свободномолекулярном потоке выше температуры торможения. [c.356]

Сравним характеристики холодной пластинки, обтекаемой гипер-звуковым свободномолекулярным потоком при — 1 и потоком сплошной среды, рассчитанным для простоты по методу Ньютона. В методе Ньютона предполагается ), что после встречи с телом газ [c.357]

Теория Ньютона не учитывает вязкости жидкости, в то время как при кинетическом расчете учитываются все эффекты. Поэтому к силам, подсчитанным по теории Ньютона, следует добавить еще силы трения, рассчитанные, например, по теории пограничного слоя. Однако ясно, что в пограничном слое поглощается лишь часть тангенциального импульса. Следовательно, и с учетом трения сопротивление в свободномолекулярном потоке должно быть больше, чем в сплошной среде, и соответственно аэродинамическое качество (т. е. VIX) меньше. [c.358]

В предыдущем параграфе рассмотрено обтекание свободномолекулярным потоком выпуклых тел. На каждый элемент поверхности выпуклого тела падает столько же молекул, сколько их падало бы на этот элемент в отсутствие других частей тела. При рассмотрении обтекания свободномолекулярным потоком тел, обладающих вогнутостями (а также групп тел), необходимо учитывать затенение одних частей тела другими, а также падение на одни части тела молекул, отраженных от других частей. [c.361]

Проблеме трения и теплопередачи, а также аэродинамике разреженной среды посвящены две заключительные главы книги (12 и 13). В них приводятся методы расчета поверхностных сил и соответствующих тепловых потоков при обтекании тел как сплошной средой, так и свободномолекулярным потоком. При рассмотрении силового и теплового воздействия газообразной среды на движущиеся в ней тела акцентируется внимание не только на расчетных схемах, но и на физической сущности тех процессов, для которых находятся количественные характеристики. [c.5]

Линии, относящиеся к обтеканию континуумом, соответствуют коэффициенту восстановления, равному единице, т. е. положено, что Тст = Т. Из этих дзнных видно, что равновесная температура, принимаемая телом в свободномолекулярном потоке, выше температуры торможения, принимаемой телом при обтекании континуумом (плотным газом) при равных значениях М. Этот эффект объясняется следующим обстоятельством. В свободномолекулярном потоке полная скорость молекул, налетающих на тело, складывается из скорости потока и скорости теплового движения. При подсчете энергии эта скорость возводится в квадрат, что приводит к появлению дополнительного члена в вид удвоенного скалярного произведения векторов W и с. [c.278]

Экспериментальные исследования течения газов в капиллярах в условиях свободномолекулярного режима обнаружили отличие измеренной проводимости от рассчитанной по формуле Кнудсена. Одной из причин этога различия является поверхностная диффузия [Л. 5-22]. Она объясняется тем, что при малых значениях плотности адсорбированных на поверхности молекул последние могут рассматриваться как двумерный газ, так что при наличии градиента плотности имеет место двумерный диффузионный поток, описываемый выражением [c.338]

Существуют различные оценки значения числа Кнудсена, при которой теплопроводность газов начинает зависеть от давления. Например, Р. С. Прасолов [Л. 5-65] и некоторые другие авторы рассматривают три области область континуума (Кп < I), область свободномолекулярного потока (Кп > 1), где теплопроводность ггГза от давления не зависит, и так называемую переходную область (10" < Кп < 10+ ), где теплопроводность газа зависит от давления. [c.353]

МОЛЕКУЛЯРНОЕ ТЕЧЕНИЕ (свободномолекулярное течение) — течение разреженного газа, состоящего из молекул, атомов, ионов или электронов, при к-ром свойства потока существенно зависят от беспорядочного движения частиц, в отличие от течений, где газ рассматривается как сплошная среда. М. т. имеет место при полёте тел в верх, слоях атмосферы, в вакуумных системах и др. При М. т. молекулы (или др. частицы) газа участвуют, с одной стороны, в постулат, движении всего газа в целом, а с другой — двигаются хаотически и независимо друг от друга. Причём в любом рассматриваемом объёме молекулы газа могут иметь самые различные скорости. Поэтому основой теоретич. рассмотрения М. т. является кинетическая теория газов. Макроскопич. свойства невяакого, сжимаемого, изо-энтропич. течения удовлетворительно описываются простейшей моделью в виде упругих гладких шаров, к-рые подчиняются максвелловскому закону распределения скоростей (см. Максвелла распределение). Для описания вязкого, неизоэнтропич. М. т. необходимо пользоваться более сложной моделью молекул и ф-цией распределения, к-рая несколько отличается от ф-ции распределения Максвелла. М. т. исследуются в динамике разреженных газов. [c.196]

Аэродинамический диссипативный момент. Орбитальный полет КА совершается в условиях сильно разреженной среды, которая характеризуется режимом свободномолекулярного потока. Теоретически такой поток соответствует значениям числа Кнудсена Kn=Z/Z) 10, где Z — средняя длина свободного пробега D — диаметр КА. В параметре HD величину I в условиях практического расчета лучше определять через скорость звука а, тогда [c.12]

Результаты экспериментальных исследований показывают, что поток становится по существу свободномолекулярным при значениях числа Кнудсена больше двух. Однако, несмотря на сильное разрежение и пренебрежимо малое число столкновений, коли- [c.12]

Как будет показано в 6.6, даже в близком к свободномолекулярному гиперзвуковоы потоке давление и трение у передней кромки могут быть больше, чем в свободномолекулярном потоке. [c.343]

Для многих приложений интересно обтекание бесконечного цилиндра свободномолекуляриым потоком, перпендикулярным оси цилиндра. В лабораторных условиях весьма трудно получать свободномолекулярные потоки больших размеров. Поэтому для получения потоков с большим отношением длины пробега к характерному размеру модели приходится идти по пути уменьшения последней. В этом отношении идеальным объектом исследования являются цилиндры — тонкие проволочки, диаметром до сотых долей миллиметра. Зная аэродинамические характеристики тонких проволочек (термоанемометров) в свободномолекулярном течении, можно с их помощью определять параметры потоков разреженных газов ). [c.353]

Подъемная сила равна нулю. В свободномолекулярном потоке подъемная сила появляется в результате реактивного дейстпия отраженных молекул и теплового движения молекул набегающего потока. [c.357]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...