Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
p3 / p3.doc
Скачиваний:
15
Добавлен:
23.02.2016
Размер:
1.17 Mб
Скачать

1.2.2. Температурна рівновага тисків. Режими течії газу

У зв’язаних між собою посудинах, які мають різну температуру, в залежності від ступеня вакууму буде встановлюватись різне співвідношення тисків і молекулярних концентрацій.

При низькому вакуумі умовою відсутності газових потоків у двох, з’єднаних між собою об’ємах, які мають різну температуру, є рівність тисків в цих об’ємах: р1 = р2.

При цьому, згідно з рівнянням газового стану, співвідношення концентрацій n1 /n2 = T2 /T1.

У високому вакуумі може встановлюватись тільки динамічна рівновага, при якій потоки газу, які переходять із однієї посудини в іншу, будуть однакові. Якщо посудини з’єднані отвором або трубопроводом і.

Отже, у високому вакуумі рівновага у з’єднаних об’ємах встановлюється при тисках, які пропорційні кореню квадратному із відношення їх абсолютних температур.

Стаціонарний газовий потік через елементи вакуумної системи є наслідком існуючої в ній різниці тисків і розраховується за формулою:

де р1 і р2 – тиски на кінцях елемента вакуумної системи, а U – провідність цього елемента.

В низькому вакуумі при найбільш високих тисках можливе існування інерційного режиму течії газу, аналогічного турбулентному режиму. Такі потоки зустрічаються в момент запуску деяких вакуумних установок.

В низькому вакуумі основну роль відіграє в’язкісний режим течії газу, при якому характер розподілу швидкості в поперечному перерізі визначається силами внутрішнього тертя.

При високому вакуумі сили внутрішнього тертя в газах прямують до нуля й існує молекулярний режим течії газу, для якого характерне незалежне переміщення окремих молекул.

В середньому вакуумі на течію газу одночасно впливають внутрішнє тертя і молекулярний переніс. Існуючий при цьому перехідний режим течії називають молекулярно-в’язкісним.

Режим

Границя

Верхня

Нижня

1. В’язкісний

Атмосферний тиск

Kn 5·10 -3

2.Молекулярно - в’язкісний

Kn >5·10 –3

Kn 1,5

3. Молекулярний

Kn >1,5

Kn

1.2.3. Течія газів через отвори та по трубопроводах

Під отвором розуміють трубопровід, довжина якого значно менша за діаметр (l 0,01d), розташований в стінці, яка розділяє два об’єкти.

В області низького вакууму при в’язкісному режимі течії газу середня довжина вільного шляху молекул газу L значно менша від діаметра трубопроводу. Шар газу біля поверхні трубопроводу залишається нерухомим, а інші шари товщиною L рухаються в умовах стаціонарного потоку з постійною швидкістю.

Провідність круглого трубопроводу при в’язкісному режимі течії газу обернено пропорційна його довжині і коефіцієнту динамічної в’язкості газу, прямо пропорційна середньому тиску в трубопроводі і четвертій степені радіуса трубопроводу () .

При високому вакуумі і молекулярному режимі течії газу довжина вільного шляху молекул газу більша за діаметр труби, молекули рухаються незалежно одна від одної, стикаючись лише зі стінками трубопроводу (маючи постійну складову переносної швидкості Vп, направленої по осі трубопроводу в область з меншим тиском).

Провідність трубопроводу при молекулярному режимі течії не залежить від тиску.

В області середнього вакууму в молекулярно – в’язкісному режимі течії газу провідність трубопроводів: UTMB=bUTM + UTB.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.