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
. (39
Как было установлено, зависит только от показателя адиабаты , т.е. зависит от природы рабочего тела и вычисляется
. (40)
Для одноатомных газов ; .
Для двухатомных газов ; .
Для трёхатомных газов ; .
В зависимости от величины отношения давлений различают три вида истечения:
- докритическое истечение;
- критическое истечение;
- закритическое истечение.
Дата добавления: 2019-04-03; просмотров: 674;