ВУЗ:
Составители:
7
пиллярные свойства. В результате проявления этих свойств на границах
раздела жидкостей и газов образуются поверхности свободного уровня,
мениски, капли.
Газы, в отличие от жидкостей, характеризуются проявлением сжи-
маемости: их плотность является переменной величиной. Вместе с тем при
малых скоростях движения, т. е. при малых перепадах давления и в отсут-
ствие теплообмена
, сжимаемость газов проявляется слабо. Подчеркнем,
что при больших перепадах давления сжимаемость обнаруживается и в
жидкостях, однако она по сравнению с газами несоизмеримо мала. Часто
газы называют сжимаемыми жидкостями.
В связи с интенсивным развитием скоростной авиации и космической
техники возникли проблемы создания математических моделей движения
газов при высоких температурах (течения в
камерах сгорания авиационных
и ракетных двигателей и обтекание корпусов ракет и т.д.) и больших
сверхзвуковых скоростях (в соплах двигателей).
Заметим, что все задачи о движении тел в газовой (воздушной) среде
или о движении газа в различных каналах составляют раздел аэрогидроме-
ханики, который называют аэродинамикой.
Когда скорость движения газа становится сравнимой
со скоростью
звука или превышает ее, на передний план выдвигаются эффекты, связан-
ные со сжимаемостью газа. Такого рода движения на практике имеют ме-
сто у реальных газов. Поэтому об аэродинамике больших скоростей гово-
рят обычно как о газодинамике.
Прежде всего, следует заметить, что в газодинамике почти всегда
приходится иметь дело
с очень большими значениями чисел Рейнольдса
(Re = υL/ν, где υ – скорость газа, L – характерный размер, ν – кинематиче-
ская вязкость). Действительно, кинематическая вязкость реального газа,
как известно из кинетической теории газов, – порядка величины произве-
дения длины свободного пробега молекул l на их среднюю скорость теп-
лового движения, которая совпадает по порядку величины
со скоростью
звука a, так что ν ~ al. Если же и характеристическая скорость газодина-
мической задачи – порядка величины скорости звука, то число Рейнольдса
ll
L
~
L
~Re
a
a
, т.е. оно определяется заведомо очень большим отношением
характеристических размеров L к длине свободного пробега l (здесь не
рассматривается движение тел в очень разреженных газах, когда длина
пробега молекул сравнима с размерами тела – это специальный вопрос ки-
нетической теории газов). Как всегда, при очень больших значениях Re
вязкость оказывается несущественной для движения
газа практически во
всем пространстве, и в дальнейшем реальный (вязкий) газ будет рассмат-
риваться как идеальный.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
