В'язкість газів у вакуумній техніці.
Химия

В’язкість газів у вакуумній техніці.


Завантажити реферат: В’язкість газів у вакуумній техніці

При переміщенні твердого тіла зі швидкістю
В'язкість газів у вакуумній техніці. за рахунок передачі кількості руху молекул газу виникає сила внутрішнього тертя

В області низького вакууму весь газ між рухомою 2 і нерухомою пластинами 1 (рис 1 ) можна розділити на шари товщиною
В'язкість газів у вакуумній техніці. , де
В'язкість газів у вакуумній техніці. — Середня довжина вільного шляху. Швидкість руху кожного шару різна і лінійно залежить від відстані між поверхнями перенесення. У площині
В'язкість газів у вакуумній техніці. відбуваються зіткнення молекул , що вилетіли з площин
В'язкість газів у вакуумній техніці. і
В'язкість газів у вакуумній техніці. . Причиною виникнення сили в’язкісного тертя є те, що окремі шари газу, що рухаються як єдине ціле, мають різну швидкість, внаслідок чого відбувається перенесення кількості руху з одного шару в інший.

Зміна кількості руху в результаті цього зіткнення дорівнює
В'язкість газів у вакуумній техніці. . Приймаючи , що в середньому в негативному та позитивному напрямі осі
В'язкість газів у вакуумній техніці. за одиницю часу одиницю площі у площині
В'язкість газів у вакуумній техніці. перетинають
В'язкість газів у вакуумній техніці. молекул отримаємо загальну зміну кількості руху в одиницю часу для площини
В'язкість газів у вакуумній техніці. :
В'язкість газів у вакуумній техніці. (1).

Сила тертя по всій поверхні переносу, згідно з другим законом Ньютона, визначається загальним зміною кількості руху в одиницю часу:

В'язкість газів у вакуумній техніці. ( 2 ), де
В'язкість газів у вакуумній техніці. — Площа поверхні перенесення;
В'язкість газів у вакуумній техніці. — Коефіцієнт динамічної в’язкості газу:

В'язкість газів у вакуумній техніці. ( 3 )

Ставлення
В'язкість газів у вакуумній техніці. називають коефіцієнтом кінематичної в’язкості

Суворіший висновок, в якому враховано закон розподілу швидкостей і довжин вільного шляху молекул, дає
В'язкість газів у вакуумній техніці. що мало відрізняється від наближеного значення

Якщо в ( 3 ) підставити значення залежних від тиску змінних
В'язкість газів у вакуумній техніці. , то

В'язкість газів у вакуумній техніці. . ( 7 )

Згідно з отриманим виразом, коефіцієнт динамічної в’язкості при низькому вакуумі не залежить від тиску.

Температурну залежність коефіцієнта в’язкості можна визначити. якщо підставити ( 3 )
В'язкість газів у вакуумній техніці. і
В'язкість газів у вакуумній техніці. відповідно з формул:

В'язкість газів у вакуумній техніці. ( 6 )

і

В'язкість газів у вакуумній техніці.

у формулу (3). Звідси маємо:

В'язкість газів у вакуумній техніці. ( 4 )

Відповідно до ( 4 )
В'язкість газів у вакуумній техніці. залежить від
В'язкість газів у вакуумній техніці. , де
В'язкість газів у вакуумній техніці. змінюється від ½ при високих температурах
В'язкість газів у вакуумній техніці. до
В'язкість газів у вакуумній техніці. при низьких температурах при
В'язкість газів у вакуумній техніці. . У всіх випадках коефіцієнт динамічної в’язкості збільшується при підвищенні температури газу.

Значення коефіцієнтів динамічної в’язкості для деяких газів при
В'язкість газів у вакуумній техніці. дані в таблиці.

ТАБЛИЦЯ 1

Коефіцієнти динамічної в’язкості

Газ

В'язкість газів у вакуумній техніці.

В'язкість газів у вакуумній техніці.

В'язкість газів у вакуумній техніці.

В'язкість газів у вакуумній техніці.

В'язкість газів у вакуумній техніці.

В'язкість газів у вакуумній техніці.

В'язкість газів у вакуумній техніці.

В'язкість газів у вакуумній техніці.

В'язкість газів у вакуумній техніці.

повітря

В'язкість газів у вакуумній техніці.

0.88

1.90

1.10

2.10

3.00

1.75

1.70

2.02

1.40

1.70

Для двокомпонентної суміші коефіцієнт динамічної в’язкості розраховується за формулою:

В'язкість газів у вакуумній техніці. ,

де
В'язкість газів у вакуумній техніці. ;
В'язкість газів у вакуумній техніці. ;
В'язкість газів у вакуумній техніці. ;
В'язкість газів у вакуумній техніці. ;
В'язкість газів у вакуумній техніці. і
В'язкість газів у вакуумній техніці. знаходять із формули
В'язкість газів у вакуумній техніці. . Величина
В'язкість газів у вакуумній техніці. у цьому випадку залежить від складу газової суміші.

В області високого вакууму молекули газу переміщуються між поверхнею, що рухається, і нерухомою стінкою без зіткнення. У цьому випадку силу тертя можна розрахувати за рівнянням:

В'язкість газів у вакуумній техніці. ( 5 )

Знак « — » у формулі ( 5 ) означає , що напрям сили тертя протилежний напрямку переносної швидкості
В'язкість газів у вакуумній техніці. .

Сила тертя в галузі високого вакууму пропорційна молекулярній концентрації або тиску газу. Рівняння ( 5 ) з урахуванням ( 6 ) можна перетворити на такий вид :

В'язкість газів у вакуумній техніці. , ( 9 )

звідки видно, що сила тертя зростає пропорційно до кореня квадратного з абсолютної температури.

В області середнього вакууму можна записати апроксимуючий вираз. розраховуючи градієнт переносної швидкості в проміжку між поверхнями переносу за такою формулою:

В'язкість газів у вакуумній техніці. ,

де
В'язкість газів у вакуумній техніці. — Відстань між поверхнями переносу. Тоді з урахуванням ( 7 ) сила тертя у сфері середнього вакууму :

В'язкість газів у вакуумній техніці. (8).

Легко помітити, що в умовах низького вакууму при
В'язкість газів у вакуумній техніці. формула ( 8 ) з ( 2 ) , а в умовах високого вакууму при
В'язкість газів у вакуумній техніці. з (9).

Залежність від тиску сили тертя тонкої пластини площею
В'язкість газів у вакуумній техніці. , що рухається в повітрі при
В'язкість газів у вакуумній техніці. зі швидкістю
В'язкість газів у вакуумній техніці. , на відстані між поверхнями перенесення
В'язкість газів у вакуумній техніці. показано на рис 2 .

В’язкість газів використовується для вимірювання тисків в області середнього і високого вакууму, проте в’язкі манометри не отримали поки широкого застосування через тривалість реєстрації тиску. Набагато ширше явище в’язкості використовується в технології одержання вакууму. На цьому принципі працюють струменеві ежекторні насоси, що випускаються промисловістю для роботи в галузі низького вакууму.

1 . Розрахункова схема визначення коефіцієнта в’язкості в газах при низькому тиск у вакуумі .

Виноска 2 (з кордоном): 2

2 . Сила тертя, що виникає під час руху тонкої пластини у вакуумі.

При
В'язкість газів у вакуумній техніці. ,
В'язкість газів у вакуумній техніці.,
В'язкість газів у вакуумній техніці. ,В'язкість газів у вакуумній техніці. ,
В'язкість газів у вакуумній техніці. .

В'язкість газів у вакуумній техніці.

Використовувана література :

  1. Л.М. Розанів. Вакуумна техніка.
  2. Москва «Вища школа» 1990.
  3. {Slava KPSS}
  4. {by Slava KPSS} .
  5. Дата створення: понеділок, 20 Травня 2002 р.

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *