Анализ уравнения массового расхода идеального газа. Критическое давление

Как было доказано ранее, массовый расход газа, определяемый уравнением (38), зависит от отношения давлений . Из этого уравнения следует, что при равенстве давлений расход становится равным нулю (т. А). С уменьшением давления расход будет увеличиваться (линия АВ). При некотором отношении расход газа достигнет максимума (т. В). При дальнейшем уменьшении отношения расход будет убывать и при отношении давлений расход вновь станет равным нулю (т. О).

Рисунок 10 – график зависимости расхода от отношения давлений

Эксперименты показали, что с момента уменьшение расхода не происходит и действительный расход остаётся постоянным (линия ВС). Следовательно, для результаты опыта полностью совпадают с данными анализа уравнения (38), для теория и данные опыта расходятся. Для объяснения противоречия между выводами теории и практики учёные Сен-Венан и Вантцель предложили следующую гипотезу: для значений давление в устье суживающегося канала равно давлению среды, куда происходит истечение, поэтому теория совпадает с опытными данными. Для значений давление в устье суживающего канала перестаёт быть равным давлению среды и, даже, несмотря на понижение давления среды до полного вакуума, в устье канала сохраняется постоянное давление, которое называется критическое и обозначается . Оно является наименьшим давлением, которое устанавливается в выходном сечении суживающегося канала, и равно