Реферат: Лекция по Газодинамике

Наиболее общим уравнением для идеального газа, связывающим его основные параметры v, ρ и t является уравнение Менделеева - Клайперона:

PV = MRT

где М – масса газа [кг]; R- универсальная газовая постоянная (&), [Дж/(кг·К)]; Т – температура [К]; V – объем газа [м³ ]; Р – абсолютное давление газа [Н/м² ].

Удельный объем - вес ед. объема:

γ=ρg

Скорость газа - это объем проходящий за единицу времени через единичную поверхность расположенную перпендикулярно к вектору скорости

Расход газа – это количество газа или жидкости, проходящее через некоторую площадь сечения в единицу времени.

Расход может быть массовый и объемный.

m = dM/dτ [кг/с] и v = dV/ dτ [м³ /с]

Между расходом, скоростью и сечением потока существует связь:

v= w·f

m = w·f ·ρ

где f – площадь поперечного сечения потока, м² .

m = v·ρ

Поскольку при нагревании (т.е. с увеличением t) v увеличивается, то при f=const, w тоже увеличивается.

w_t = w_o (1+ βt)= w_o T/ Т_о

Единица силы Ньютон – это сила сообщающая массе 1 кг., ускорение 1 м² /с.

Давление – средний результат ударов молекул газа о стенки сосуда в котором он находится.

1 Па = 10,2·10⁶ атм. = 1,102 мм вод.ст. = 7,5·10 ^-3 мм рт.ст.

Давление абсолютное и избыточное.

Р_абс =Р_о ±Р_изб

Где Р_о – атмосферное давление.

Избыточное давление бывает 3-х видов: статическое, динамическое, геометрическое.

В гидрогазодинамике вместо понятия давление используется понятие напор.

Напор бывает: статический, динамический, геометрический. h= (Па). (Рис. 2 на слайде)

Точка:

1 характеризуется геометрическим напором, он показывает стремление жидкости или газа двигаться сверху вниз. Выражает потенциальную энергию жидкости в этой точке. Чем выше столб жидкости, тем больше h_г .

2 статический напор показывает стремление жидкости вытекать из сосуда (потенц. энергия ж-ти)

3 находится в струе вытекающей жидкости - характеризуется динамическом напором.

4 находится вне сосуда, после истечения жидкости, характеризует потерянный напор.

Аналогичными напорами обладает и горячий газ, только будет противоположное направление напоров.

Потерянный напор - напор в которое перешли все реальные напоры после преодоления сопротивления на пути движения. Аналогичным напором обладает горячий газ.

Статический напор математического выражения не имеет.

Геометрический напор:

h_г =gH (ρ_в - ρ_г )

Динамический напор:

h_д =ρ_t ·W_t ² /2

Потерянный напор:

h_пот =ξ· ρ_t ·W_t ² /2

Режимы движения газа.

В зависимости от характера движения среды различают следующие основные режимы: