ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
19
Жидкости и газы отличаются друг от друга внутренней структурой. В
жидкостях межмолекулярные расстояния весьма малы, а следовательно,
силы сцепления между ними достигают больших значений. В газовых сре-
дах силы взаимодействия относительно малы, так как расстояния между
молекулами велики. По этой причине формы движения частиц в жидко-
стях и газах оказываются
существенно различными. Вследствие различия в
молекулярном строении жидкости и газы обладают разными физическими
свойствами. Жидкости, как правило, можно считать слабо сжимаемыми
средами или, в пределе, несжимаемыми. В процессе движения частицы
жидкости практически не меняют объема; плотность жидкостей при уме-
ренных перепадах давления можно принимать постоянной.
Характерной особенностью жидкостей следует считать
также их ка-
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
отсутствие теплообмена, сжимаемость газов проявляется слабо. Подчерк-
нем, 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 Рейнолъдса
(Re =
υ
L/
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
на их среднюю скорость теп-
лового движения, которая совпадает по порядку величины со скоростью
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- …
- следующая ›
- последняя »
