Длина свободного пробега молекул в сжатых газах

Наличие межмолекулярных сил отталкивания приводит к тому, что молекулы могут сближаться между собой только до некоторого минимального расстояния. Поэтому можно считать, что свободный для движения молекул объем будет равен у —6, где — тот наименьший объем, до которого можно сжать газ. В соответствии с этим длина свободного пробега молекул уменьшается и число ударов о стенку в единицу времени, а следовательно, и давление увеличивается по сравнению с идеальным газом в отношении v/(v — b), т. е. [c.9]

Длина свободного пробега молекул в сжатых газах [c.166]

Волны сжатия, вызывающие повышение давления, и волны разрежения, понижающие давление в газе, имеют разный характер. Волна разрежения распространяется со скоростью звука. Волна, вызывающая повышение давления, распространяется со скоростью, большей скорости звука, и может иметь очень малую толщину (порядка длины свободного пробега молекул). При многих теор. исследованиях её заменяют поверхностью разрыва — т. н. ударной волной, или скачком уплотнения. При прохождении газа через ударную волну его скорость, давление, плотность, энтропия меняются разрывным образом — скачком. [c.655]

В эти уравнения применительно к переходному вакууму вводятся поправки, учитывающие скачок температур и скоростей в газе около поверхности твердого тела, а для сжатых газов — учитывающие соизмеримость длины свободного пробега и диаметра молекул и уравнение состояния реального газа. [c.155]

В изложенной теории движения одноатомного газа предполагалось, что диаметр молекул пренебрежимо мал в сравнении с длиной свободного пробега. Следовательно, полученные результаты справедливы только для достаточно разреженного газа. Если в потоке имеются области, где газ очень сильно сжат, то а может быть сравнима с длиной свободного пробега L. В таких областях перенос количества движения и энергии через поверхность зависит не только от движения молекул через эту поверхность, но также и от соударений молекул, центры которых находятся по разные стороны от рассматриваемой поверхности. Если считать, что молекулы имеют конечные размеры, то можно получить новые выражения для статического давления и коэффициентов вязкости и теплопроводности. [c.124]

Таким образом, непрерывное течение начиная с некоторого момента становится невозможным. Возникает вопрос как описывать такое течение в рамках механики сплошной среды. Поступают следующим образом вводится поверхность разрыва — ударная волна. При распространении волн сжатия конечной амплитуды профиль волны за счет сил давления стремится сделаться как можно круче. В то же время за счет диссипативных процессов профиль сглаживается. В результате действия этих факторов возникает зона с резким изменением параметров, которая разделяет две области среды возмущенную и невозму-щенную, — зона ударного перехода. В этой зоне градиенты величин, характеризующих состояние газа — плотности, давления, скорости, — очень велики. Протяженность ударного перехода в газах составляет несколько длин свободного пробега молекул. Для расчета зоны ударного перехода уравнения механики сплошной среды неприменимы, необходимо пользоваться молекулярно-кинетическими представлениями. [c.17]

ЭТИ процессы не учитываются, естественно, не может описать сам механизм ударного сжатия, не может описать структуру того тонкого, но в действительности конечного слоя, в котором происходит переход газа из начального состояния в конечное. Именно поэтому в теории, где вязкость и теплопроводность не приняты во внимание, ударный разрыв представляется математической поверхностью с нулевой толщиной. Как было отмечено выше, в такой теории нет характерной длины, которая могла бы послужить масштабом для толш ины разрыва. При учете молекулярной структуры газа, т. е. процессов вязкости и теплопроводности, такой масштаб появляется. Это — длина свободного пробега молекул, которой пропорциональны коэффициенты вязкости и теплопроводности и которая, в действительности, служит мерой реальной ширины разрыва. [c.54]

В сверхзвуковом потоке (W=2a) звуковые волны концентрируются внутри конуса Маха, вытянутого по потоку за источником А, Только внутри конуса Маха проявляются звуковые возмущения (слышен звук). Если источник волн является непрерывно действующим (например, игла в сверх звук01в0м потоке), то на поверхность конуса Маха все волны попадают в одинаковой фазе бесконечно слабого (элементарного), а потому изоэнтропного сжатия (или расширения). Поверхность конуса Маха представляет тончайшую коническую область сжатия, толщина которой порядка длины свободного пробега молекул газа при данных условиях. Проекции образуюи их конуса на поверхность называются характеристиками. [c.210]

При рассмотрении сверхзвук, обтекания затупленных тел в режимах, примыкающих к течению сплошной среды, число Кп определяют как отношение длины свободного пробега молекул в сжатом слое газа за отошедшей от тела ударной волной к характерному размеру тела. В случае [c.160]

Законы ударного сжатия. При прохождении газа через У. в. его параметры меняются очень резко и в очень узкой области. Толщина фронта У. в. имеет порядок длины свободного пробега молекул, однако при многих теоретич. исследованиях можно пренебречь столь малой толщиной и с большой точностью заменить фронт У. в. поверхностью разрыва, считая, что при прохождении через неё параметры газа изменяются скачком (отсюда назв. скачок уплотнения ). Значения параметров газа по обе стороны скачка связаны след, соотношениями, вытекающими из законов сохранения массы, импульса и энергии [c.778]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...