Молекулярный режим течения

Молекулярный режим течения газа характеризуется достаточно большим значением числа Кнудсена K_n, т. е. при этом режиме течения практически нет взаимодействия между молекулами. Для описания независимого движения молекул используют основные положения молекулярно-кинетической теории газов либо соотношения динамики сплошной среды, предложенные Кнудсеном.

Течение газа через диафрагмы. При молекулярном режиме течения поток газа через малую диафрагму определяется разностью потоков молекул через отверстие с дух сторон

,

Где F – площадь сечения диафрагмы, м²; p₁, p₂ – давление по обе стороны от диафрагмы, Па.

Проводимость малой диафрагмы

;

Для воздуха при Т=293 К U=116F.

Проводимость большой диафрагмы при молекулярном режиме течения, как и при вязкостном, отличается от проводимости малой диафрагмы множителем F_D/(F_D-F), т. е.

,

Где F – площадь сечения диафрагмы, м²; F_D – площадь поперченного сечения сосуда, диаметр которого соизмерим с диаметром большой диафрагмы, м².

Течение газа по трубопроводу. Проводимость длинного (l>20D) прямолинейного трубопровода определяют по зависимости, предложенной Кнудсеном:

,

Где - среднее арифметическое скоростей молекул газа; l – длина трубопровода; П и F - соответственно периметр и площадь поперечного сечения трубопровода.

При постоянном по длине сечении трубопровода это уравнение имеет вид

.

Из последнего уравнения проводимость длинного прямолинейного трубопровода круглого сечения

;

При расчете проводимости трубопровода, сечение которого отличается от круга, вводят поправочный коэффициент k’:

.

Проводимость трубопровода прямоугольного сечения

;

Проводимость трубопровода прямоугольного сечения, одна из сторон которого значительно больше другой (b>>a), т. е. проводимость щели

.

Проводимость трубопровода с эллиптическим поперечным сечением

.

Проводимость трубопровода, образованного двумя коаксиальными цилиндрами

.

Дата добавления: 2015-10-02