Скорость звука в движущемся газе

Со = /1,4 9,81. 50 374,9 = 507 м/сек. Скорость звука в движущемся газе (77.7) [c.319]

Скорость звука в движущемся газе [c.85]

Скорость распространения малых возмущений называется скоростью звука в покоящемся газе. В движущемся газе скоростью звука называют величину а = l/dp/dp. Она в общем случае величина переменная, зависящая и от координат точки пространства, и от времени. Как показывают более детальные исследования, со скоростью звука распространяются любые малые возмущения. Конечные возмущения распространяются со скоростями, большими скорости звука. Такие возмущения обычно называют ударными волнами. [c.567]

Следовательно, скорость звука в совершенном газе зависит только от физических свойств и абсолютной температуры газа. Этот вывод находится в полном соответствии с газокинетическими представлениями о процессе распространения малых возмущений в среде, состоящей из движущихся молекул. Скорость рас-пространения возмущения должна зависеть от скорости [c.43]

Впереди тела, движущегося в среде со скоростью, большей скорости звука в ней, находится головной участок ударной волны. У тел, им.еющих заостренную форму, головной участок ударной волны располагается очень близко к острию (рис. 192). Если тело имеет затупленную форму, то ударная волна отрывается от движущегося тела и распространяется впереди него (рис. 193). Перед головным участком ударной волны находится невозмущенная область /, а за фронтом этой волны — возмущенная область 2. Когда ударная волна доходит до какой-либо частицы среды, ее скорость возрастает скачком. Если в трубе слой сжатого газа между ударной волной и поршнем все время возрастает, то в данном случае, когда нет стенок, частицы сжатого газа непрерывно расходятся в стороны, освобождая место для движущегося тела. Поэтому слой газа между фронтом ударной волны и равномерно движущимся телом имеет постоянную толщину. Частицы газа, поступающие в этот слой, непрерывно расходятся пз него в стороны, вызывая возмущения в окружающей среде. [c.240]

Если такие возмущения производить в движущемся газе, то область распространения возмущения будет зависеть от величины скорости движения потока по сравнению со скоростью распространения возмущений. Если скорость потока меньше скорости звука (рис. VHI. 1, а), то волны возмущений распространяются во всей области движения как по потоку, так и против него. На рис. VHI.l показана совокупность эксцентрических сфер, которые при значительном времени возмущения займут все рассматриваемое пространство. [c.183]

В движущемся газе температура является переменной величиной, н поэтому там можно говорить только о местной скорости звука, определенной в данной точке. [c.34]

Для тела, движущегося со сверхзвуковой скоростью, например снаряда, летящего в воздухе, скорость скачка 17 около тела с помощью простых геометрических рассуждений можно связать со скоростью тела. Под сверхзвуковой скоростью мы понимаем скорость тела, превышающую скорость звука в окружающей среде. Этот термин, вообще говоря, ограничен достаточно низкими скоростями, пока не возбуждаются внутренние степени свободы молекул газа при прохождении их через фронт скачка и отношение удельных теплоемкостей остается постоянным. Это обычно справедливо для скоростей в воздухе, менее чем в 5 раз превышающих скорость звука. Термин же гиперзвуковая скорость обычно относится к достаточно высоким скоростям, когда возбуждаются внутренние степени свободы молекул газа и изменяется (уменьшается) отношение удельных теплоемкостей. [c.30]

Скорость звука в газе, движущемся со скоростью г/, будет [c.469]

Направляя пучок У. вдоль потока движущейся жидкости или газа, можно, зная скорость звука в неподвижной среде и определяя скорость его в движущейся, достаточно точно (с погрешностью 1—3%) установить скорость потока на этом принципе основаны ультразвуковые расходомеры. Ио сравнению с обычными механич. расходомерами ультразвуковые обладают рядом преимуществ наряду со средней скоростью, измеряемой механич. расходомерами, они позволяют измерять локальные скорости, их распределение но сечению и длине трубопровода и др. Кроме того, они могут работать в агрессивных средах. [c.237]

Аэродинамическая сила, момент или тепловой поток от газа к поверхности являются результатом воздействия на тело движущегося газа, в котором одновременно протекают самые различные процессы трение, сжатие (или расширение), нагрев, изменение физических свойств и др. Поэтому надо стремиться к удовлетворению максимального количества критериев подобия. Например, целесообразно, чтобы одновременно сохранялись равенства чисел Рейнольдса и Маха натурного и модельного потоков, т. е. Не1 = Нег н М1 = Мг. Это особенно важно при исследовании аэродинамических сил, которые для тел с большой поверхностью могут слагаться из равноценных составляющих, зависящих от трения и давления, обусловленного сжимаемостью. Выполнение указанного условия может быть обеспечено при проведении экспериментов в аэродинамических трубах переменной плоскости. Если испытания проводятся в потоке газа, скорость звука в котором такая же, как в натурном потоке (02= 1), то из условия равенства чисел Маха следует, что 2 = 1- Имея это в виду и используя равенство Не1 = Нег, или, что то же самое, VlP Ll/ ll, получим условие [c.141]

Как мы уже знаем, скорость звука в газе определяется только его температурой. Но температура в различных точках потока неодинакова. Следовательно, различной будет и скорость звука. Поэтому для движущегося газа следует говорить пе только о местной скорости, температуре, давлении и плотности, но и о местной скорости звука [c.168]

Как связаны между собой скорость звука в неподвижном и движущемся газе [c.100]

В заключение этого параграфа необходимо сделать замечание, аналогичное замечанию в конце 82. Там было отмечено, что среди различных возмущений состояния движущегося газа исключительными по своим свойствам являются возмущения энтропии (при постоянном давлении) и ротора скорости. Эти возмущения покоятся относительно газа, а не распространяются со скоростью звука. Поэтому поверхности, на которых испытывают какой-либо слабый разрыв непрерывности энтропия и ротор скорости ), покоятся относительно газа, а относительно неподвижной системы координат переносятся вместе с самим газом. Такие разрывы мы будем называть тангенциальными слабыми разрывами-, они проходят через линии тока и в этом отношении вполне аналогичны сильным тангенциальным разрывам. [c.502]

При движении газов с малыми скоростями (менее 70 м/с) присущее им свойство сжимаемости (см. гл. I) проявляется слабо, и во многих случаях с достаточной для практики точностью движущийся газ можно рассматривать как несжимаемую жидкость. Однако при больших скоростях, сравнимых со скоростью звука и тем более превышающих ее, влияние сжимаемости (изменения плотности) может быть настолько существенным, что законы движения несжимаемой жидкости оказываются неприменимыми. Изменение плотности газа чаще всего сопровождается изменением температуры или теплообменом. В связи с этим для описания его движения наряду с уравнениями механики необходимо использовать уравнения термодинамики и соответствующие методы их анализа. В этом параграфе приведем лишь те термодинамические соотношения, которые необходимы для изложения основных законов одномерных газовых течений. За строгим обоснованием этих соотношений мы отсылаем читателя к курсам термодинамику. [c.428]

Кратко сформулируем результаты проведенного анализа. При увеличении разности давлений р —рг, которая играет в данном случае роль движущей силы, массовый расход через сопло возрастает лишь до определенного предела и затем остается постоянным вплоть до режима истечения в вакуум (р=0). При р Ркр в выходном сечении сопла устанавливается скорость потока, равная скорости звука, определяемой термодинамическими параметрами газа в этом сечении сопла (ее называют местной скоростью звука). [c.179]

Из этого уравнения видно, что пока скорость ш остается меньше местной скорости звука с, производная ds/dw имеет положительный знак, т. е. энтропия газа растет вместе со скоростью течения. В точке, где w = (значения z, w и с в этой точке мы будем обозначать через г, ш, с ), ds/dw обращается в нуль, а при дальнейшем возрастании скорости, т. е. при w> , производная ds/dw должна стать отрицательной. Таким образом, энтропия s движущегося газа, рассматриваемая к.1Х функция скорости течения, при ш = с должна достигать максимума. [c.290]

При анализе работы сопл на нерасчетных режимах также используют уравнения (3.51) и (3.52) и графики, аналогичные рис. 3.3. По мере снижения давления за суживающимся соплом увеличиваются скорость, удельный объем и расход рабочего тела только до тех пор, пока параметры в выходном сечении не станут равными критическим. Дальнейшее уменьшение не приведет к изменению параметров потока в указанном сечении, а следовательно, и к изменению расхода, т. е. левая часть графиков на рис. 3.3 не будет соответствовать действительности. Начиная с критических значений, it, Vit, G в функции Pi будут представлять собой горизонтальные линии (на рисунке не нанесены). Объясняется это тем, что волна разрежения, возникшая в результате понижения давления за соплом и распространяющаяся относительно движущегося газа со скоростью звука, не может пройти вверх по потоку через выходное сечение сопла, в котором скорость газа равна скорости звука. Таким образом, в суживающихся каналах в плоскости выходного сечения, нормальной к оси сопла, невозможно достигнуть сверхзвуковых скоростей. В соплах Лаваля дальнейшее снижение давления за соплом также не приведет к возрастанию расхода, так как расход лимитируется размерами горла и параметрами в нем, которые остаются критическими по той же причине, что и в суживающемся сопле. Заметим далее, что расчетным режимом для сопла Лаваля называется такой, при котором давление в его выходном сечении равно давлению в среде, куда происходит истечение. Если давление на срезе сопла несколько больше давления среды, считается, что [c.95]

Регистрируя микроманометром отдельно давление в динамическом и давление р в статическом отверстиях, определим число Мх движущегося газа, а зная температуру газа, найдем скорость звука в движущемся газе, а следовательно, и скорость Измерение температуры можно производить, например, термопарой или другим термометрическим прибором, помещенным в такую точку скоростной трубки, где скорость равна нулю, и можно быть уверенным, что измеряется температура изэнтропически заторможенного газа Го- Таким местом является точка на скоростной трубке, где поток разветвляется. Замеряя непосредственно Гд, найдем Г по ранее выведенной формуле [c.142]

Регистрируя микроманометром отдельно давление Рао динамическом и давление p в статическом отверстии, определим число М1 движущегося газа, а йиая температуру газа, найдем скорость звука в движущемся газе, а следовательно, и саму скорость Измерение температуры можно производить, например, термопарой или другим термометрическим элементом, помещенным в такое место скоростной трубки или специального измерителя, где скорость равна нулю и можно быть уверенным, что измеряется температура изэнтропически заторможенного газа Гд. Таким местом является точка в лобовой части обтекаемого тела (например точка О на скоростной трубке), где поток разветвляется, — так называемая критическая точка потока. Замеряя непосредственно Т , найдем по ранее выведенной формуле [c.196]

В расш,иряющихся насадках в критическом гечении устанавливается давление pzKnIpi) = 0,5. В курсах физики доказывается, что в этом сечений скорость движения газа равна скорости звука в вытекающем газе. В остальной части насадки при дальнейшем расширении движущегося газа скорость увеличивается и становится сверхзвуковой. [c.38]

Первая часть — это газодинамическая задача истечения газа в раарыв трубы с определением уровней давления газа на стенки, как в разорвавшейся, так и в неразорвавшейся части трубы. Для участка трубы, где она еще не разорвана, решение дает следующие результаты. При более скорости звука в сжатом газе (около 400 м/с) давление газа не изменяется и сохраняется равным начальному значению При меньше скорости звука в сечении, совпадающем с вершиной равномерно движущейся трещины, давление р описывается следующей [c.544]

Дозвуковая радиационная волна возникает в случае, если ударная волна прозрачна для лазерного излучения, поглощаемого в плазме. Перемещение плазменного фронта в газе, движущемся за фронтом ударной волны, происходит благодаря радиационному механизму со скоростью, меньшей местной скорости звука. В результате этого волна поглощения лазерного излучения отстает от уходящей вперед ударной волны, а давление выравнивается по всему нагретому объему газа. Сверхзвуковая радиационная волна обычно приходит на смену светодетонационной при высоких значениях интенсивности лазерного излучения, когда радиационный механизм перемещения зоны поглощения лазерного излучения становится более эффективным по сравнению с гидродинамическим. В этом случае скорость радиационной волны превышает местную скорость звука в плазМе, вследствие чего фронт радиационной волны опережает ударную волну. [c.106]

Как МЫ увидим в 30 выражение kgRT представляет собой квадрат скорости распространения звз ка в движущемся газе при температуре Т (т. е. в начальном сечении). Приняв для скорости звука обозначение а, получим [c.183]

Рассмотрим стационарный однородный -поток газа, движущийся со скоростью V относительно неподвижной системы отсчета S. Если скорость V потока превышает скорость с звука ib газе (относительно самого газа), то. поток называется сверхзвуковым ели же V меньше с, то поток называется дозвуковым. Свойства сверхзвукового потока существенно отличаются, от свойств дозвукового течения. В связй с этим важной характеристикой потока является отношение М скорости потока к скорости звука в нем [c.511]

Второй режим работы обусловлен применением легкого поршня. В этом случае скорость поршня резко возрастает и может значительно превысить скорость звука в газе, в котором по этой причине обязательно возникнет ударная волна, располагающаяся перед движущимся поршнем. Достигнув диафрагмы, находящейся перед критическим сечением сопла, эта волна отразится от нее и начнет обратное движение по направлению к поршню. В результате многократного отражения ударной волны от диафрагмы и поршня рабочий газ претерпевает неизэнтро-пическое сжатие и сильно разогревается. По достижении заданного давления происходят разрыв диафрагмы и истечение газа через сопло. Исследования показывают, что температура этого газа оказывается значительно выше, чем при использовании тяжелого поршня. При этом применение водорода или гелия в качестве толкающего газа позволяет значительно увеличить скорость движения легкого поршня и за счет этого повысить температуру газа перед соплом. [c.37]

В гидроаэромеханике важнейшие П. к.— Рейно.гъдса число Re=pvll]i vllv, Маха число M=vla и Фруда число Fr—v lgl, где р — плотность жидкости или газа, v — скорость течения, л — динамич. коэфф. вязкости, v=p,/p — кинематич. коэфф. вязкости, а — местная скорость распространения звука в движущейся среде. Каждый из П. к. имеет определённый физ. смысл как величина, пропорциональная отношению однотипных фпз. величин. Так, число Re характеризует отношение инерционных сил при движении жидкости или газа к силам вязкости, а число Рг — отношение инерционных сил к силам тяжести. [c.557]

Если в каком-нибудь месте стац онарно движущийся газ подвергается слабому возмущению, то влияние этого возмущения распространяется затем по газу со скоростью (относительно самого газа), равной скорости звука. Скорость же распространения возмущения относительно неподвижной системы координат складывается из двух частей во-первых, возмущение сносится потоком газа со скоростью v и, во-вторых, распространяется относительно газа со скоростью с в некотором направлении п. F a -смотрим для простоты однородный плоско-параллельный поток газа с постоянной скоростью v. Пусть в некоторой (неподвижной в пространстве) точке О газ подвергается малому возмущению. Скорость V + распространения исходящего из точки О возмущения (относительно неподвижной системы координат) различна в зависимости от направления единичного вектора п. Все возможные ее значения мы получим, отложив из точки О вектор V, а из его конца, как из центра, построив сферу радиуса с векторы, проведенные из О в точки этой сферы, и определят [c.442]

Если сопло эжектирующего газа выполнено нерасширяющнм-ся, то при сверхкритическом отношении давлений статическое давление на срезе сопла превышает давление в окружающей среде — эжектируемом газе. Поэтому после выхода из сопла А струя эжек-тируюш,его газа В (рис. 9.6), движущаяся со скоростью звука [c.498]

Условия несжимаемости. Сопоставление п( рвого и второго уравнений (9.11) дает возможность далее сделать вывод, что любую движущуюся жидкость, в том числе и газ, можно считать нес кимаемой, если только скорость движения жидкости мала по сравнению со скоростью звука. Действительно, для того чтобы жидкость можно было считать несжимаемой, второй [c.292]

Важной характернстиной, определяющей зависимость изменения плотности газа при изменении давления в движущемся потоке, является скорость распространения звука с. В однородной среде скорость распространения звуковых колебаний определяется из выражения. [c.14]

Из этого уравнения видно, что когда скорость w меньше местной скорости звука, то производная dsldw имеет положительный зиак, т. е, энтропия газа возрастает одновременно со скоростью течения. В сечении, где w = с (значения х, w в этой точке обозначим через х,ф, ш,ф), производная обращается в пуль, а при дальнейшем возрастании скорости, т. е. при dw/dx > О, эта производная должна быть отрицательной. Таким образом, энтропия s движущегося газа, рассматриваемая как функция скорости течения, при Шкр = с достигает максимального значения. [c.362]

Сопоставление уравнений (7-10) и (7-11) позволяет далее сделать вывод, что любую движущуюся среду, В частности газ, можно считать несжимаемой, если только скорость движения среды мала по сравнению со скоростью звука. Действительно, для того чтобы среду можно было считать несжимаемой, нужно, чтобы второй член уравнения неразрывности был мал по сравнению с первым, т. е. dvlv< dwlxo или - р/р < dwlw. [c.260]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...