5. Дифузія в газовому середовищі. Зв’язок між теплопровідністю, в’язкістю і дифузією.

Дифузія – це молекулярний перенос одних компонентів суміші відносно інших, результатом є об’ємне вирівнювання концентрації, з ростом температури дифузія зростає.

Теплопровідність + в’язкість + дифузія = число (критерій ) Прандтля

Cp – теплоємність при p=const

λ- коефіцієнт теплопровідності, λ=0.006…0.6

μ- коефіцієнт динамічної в’язкості

6. Гіпотеза суцільності (безперервності) газового середовища. Число Кнудсена.

Газова динаміка базується на гіпотезі безперервного, суцільного потоку, тобто потік не має розривів у просторі і часі.

Більшість газодинамічних задач відповідає умові безперервності або суцільності потоку, винятком є задачі на ударні хвилі.

Безперервність оцінюється числом або критерієм Кнудцена:

l- середня довжина вільного пробігу молекул кисню за атмосферних умов ( )

L- характерний розмір каналу в якому рухається газ (або зовнішня оболонка газового потоку). Для круглої труби характерним розміром є діаметр (L=D)

- розрідження в газовому середовищі

7. Стаціонарне і нестаціонарне витікання газу. Лінія потоку. Струмінь газу.

Стаціонарне витікання (потенційне) – це витікання коли в кожній точці простору р=const, T=const, 𝜌=const, =const

-вектор швидкості

Р- тиск, МПа

Т- температура, К

𝜌- густина

Для стаціонарного витікання лінії потоку співпадають з траєкторіями частинок газу.

Нестаціонарне витікання – це витікання в кожній точці простору змінюється вектор швидкості і термодинамічні параметри.

Для нестаціонарного витікання співпадання ліній потоку і траєкторій частинок можливо за умови, що швидкість буду змінюватись на певну величину, але напрямок вектора залишиться незмінним.

Лінія потоку – це векторна лінія, дотична до кожної точки цієї лінії є вектором швидкості в цій точці і в цей момент часу.

Струмінь газу- умова: газ витікає всередині твердого тіла, тобто жорсткий контур охоплює об’єм газового потоку.

8. Ламінарне і турбулентне витікання газу. Перехідний режим. Число Рейнольдса.

Існують два види якісно і кількісно відмінних форм руху: ламінарний і турбулентний рух

Ламінарне витікання – це стійке витікання до малих збурень. Ці збурення гасять за рахунок сил в’язкості, тобто

– сила інерції

– сила в’язкого тертя

Для перехідного режиму сили в’язкого тертя вже не гасять збурення, а спричиняють утворення вихорів, відбувається хаотична зміна швидкісного потоку за величиною і напрямком

Турбулентне витікання – це нестаціонарне вихрове витікання з хаотичною (пульсаційною) зміною параметрів, тобто

В турбулентному витіканні переважають сили інерції. Це призводить до інтенсивного поширення вихорів.

– число (критерій) Рейнольдса

W- швидкість витікання, м/с

D- діаметр зовнішнього контура труби, мм

𝜗- кінематична в’язкість

- для ламінарного руху

– для турбулентного режиму

– для перехідного режиму

9.Основні положення теорії подібності

Приклади подібності:

-геометрична

-кінематична

-теплова

-динамічна і т.д.

Подібним наз.явища,які якісно однакові і визначаються однаковими залежностями,як по формі так і за змістом.

Обов’язковою умовою подібності є витікання газу в геометрично однакових середовищах,щоб явища були подібними необхідно підібрати константи подібності.