Категория
Информатика
Тип
реферат
Страницы
4 стр.
Дата
20.06.2013
Формат файла
.doc — Microsoft Word
Архив
689892.zip — 50.54 kb
  • vjazkost-gazov-v-vakuumnoj-texnike_689892_1.doc — 199.5 Kb
  • Readme_docus.me.txt — 125 Bytes
Оцените работу
Хорошо  или  Плохо


Текст работы

Файл 1
Российская коллекция рефератов (с) 1996. Данная работа является неотъемлемой частью универсальной базы знаний, созданной Сервером российского студенчества - .

Вязкость газов в вакуумной технике .

При перемещение твердого тела со скоростью за счет передачи количества движения молекулам газа возникает сила внутреннего трения
В области низкого вакуума весь газ между подвижной 2 и неподвижной 1 пластинами ( рис 1 ) можно разделить на слои толщиной , где - средняя длина свободного пути . Скорость движения каждого слоя различна и линейно зависит от расстояния между поверхностями переноса . В плоскости происходят столкновения молекул , вылетевших из плоскостей и . Причиной возникновения силы вязкостного трения является , то что движущиеся как единое целое отдельные слои газа имеют разную скорость , вследствие чего происходит перенос количества движения из одного слоя в другой .
Изменение количества движения в результате оного столкновения равно . Принимая , что в среднем в отрицательном и положительном направление оси в единицу времени единицу площади в плоскости пересекают молекул получим общее изменение количества движения в единицу времени для плоскости :

( 1 ) .

Сила трения по всей поверхности переноса , согласно второму закону Ньютона , определяется общим изменение количества движения в единицу времени :

( 2 ),

где - площадь поверхности переноса ; - коэффициент динамической вязкости газа :

( 3 )

Отношение называют коэффициентом кинематической вязкости
Более строгий вывод , в котором учтен закон распределения скоростей и длин свободного пути молекул , дает

,

что мало отличается от приближенного значения
Если в ( 3 ) подставить значения зависящих от давления переменных , то

. ( 7 )

Согласно полученному выражению , коэффициент динамической вязкости при низком вакууме не зависит от давления .
Температурную зависимость коэффициента вязкости можно определить . если подставить в ( 3 ) и соответственно из формул :

( 6 )
и

в формулу ( 3 ) . Отсюда имеем :

( 4 )

В соответствие с ( 4 ) зависит от , где изменяется от 1/2 при высоких температурах до при низких температурах при . Во всех случаях коэффициент динамической вязкости увеличивается при повышение температуры газа .
Значения коэффициентов динамической вязкости для некоторых газов при даны в таблице .

ТАБЛИЦА 1

Коэффициенты динамической вязкости
Газ

воздух

0.88
1.90
1.10
2.10
3.00
1.75
1.70
2.02
1.40
1.70

Для двухкомпонентной смеси коэффициент динамической вязкости рассчитывается по формуле :

,

где ; ; ; ; и находят из формулы . Величина в этом случае зависит от состава газовой смеси .
В области высокого вакуума молекулы газа перемещаются между движущейся поверхностью и неподвижной стенкой без соударения . В этом случае силу трения можно рассчитать по уравнению :

( 5 )

Знак " - " в формуле ( 5 ) означает , что направление силы трения противоположно направлению переносной скорости .
Сила трения в области высокого вакуума пропорциональна молекулярной концентрации или давлению газа . Уравнение ( 5 ) с учетом ( 6 ) можно преобразовать к следующему виду :

, ( 9 )

откуда видно , что сила трения возрастает пропорционально корню квадратному из абсолютной температуры .
В области среднего вакуума можно записать аппроксимирующее выражение . рассчитывая градиент переносной скорости в промежутке между поверхностями переноса по следующей формуле :

,

где - расстояние между поверхностями переноса . Тогда с учетом ( 7 ) сила трения в области среднего вакуума :

( 8 ).

Легко заметить , что в условиях низкого вакуума при формула ( 8 ) с ( 2 ) , а в условиях высокого вакуума при с (9) .
Зависимость от давления силы трения тонкой пластины площадью , движущейся в воздухе при со скоростью , при расстояние между поверхностями переноса показана на рис 2 .
Вязкость газов используется для измерения давлений в области среднего и высокого вакуума , однако вязкостные манометры не получили пока широкого применения из-за длительности регистрации давления . Гораздо шире явление вязкости используется в технологии получения вакуума . На этом принципе работают струйные эжекторные насосы , выпускаемые промышленностью для работы в области низкого вакуума .

Рис 1 . Расчетная схема для определения коэффициента вязкости в газах при низком давление в вакууме .

Рис 2 . Сила трения , возникающая при движении тонкой пластины в вакууме .
При , , , , .

Оглавление :
ВЯЗКОСТЬ ГАЗОВ В ВАКУУМНОЙ ТЕХНИКЕ . 1
ТАБЛИЦА 1 3
РИС 1 . РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОСТИ В ГАЗАХ ПРИ НИЗКОМ ДАВЛЕНИЕ В ВАКУУМЕ . 5
РИС 2 . СИЛА ТРЕНИЯ , ВОЗНИКАЮЩАЯ ПРИ ДВИЖЕНИИ ТОНКОЙ ПЛАСТИНЫ В ВАКУУМЕ . 6
ОГЛАВЛЕНИЕ : 7
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА : 8

Используемая литература :

Л.Н. Розанов . Вакуумная техника .
Москва " Высшая школа " 1990 .
{ Slava KPSS }
{ by Slava KPSS} .
Дата создания : понедельник, 20 Мая 2002 г.<</p>



Ваше мнение



CAPTCHA