Вязкость газов в вакуумной технике .
за счет передачи количества движения молекулам газа возникает сила
внутреннего трения
. 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 .
:
( 1 ) .
Сила трения по всей поверхности переноса , согласно второму закону
Ньютона , определяется общим изменение количества движения в единицу
времени :
( 2 ),
– коэффициент динамической вязкости газа :
( 3 )
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
, то
. ( 7 )
Согласно полученному выражению , коэффициент динамической вязкости при
низком вакууме не зависит от давления .
соответственно из формул :
( 6 )
и
в формулу ( 3 ) . Отсюда имеем :
( 4 )
. Во всех случаях коэффициент динамической вязкости увеличивается при
повышение температуры газа .
даны в таблице .
ТАБЛИЦА 1
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 :
,
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 )
.
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 :
,
– расстояние между поверхностями переноса . Тогда с учетом ( 7 ) сила
трения в области среднего вакуума :
( 8 ).
с (9) .
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
.
.
Оглавление :
TOC \o “1-1” Вязкость газов в вакуумной технике . PAGEREF
_Toc9679632 \h 1
ТАБЛИЦА 1 PAGEREF _Toc9679633 \h 3
Рис 1 . Расчетная схема для определения коэффициента вязкости в газах
при низком давление в вакууме . PAGEREF _Toc9679634 \h 5
Рис 2 . Сила трения , возникающая при движении тонкой пластины в вакууме
. PAGEREF _Toc9679635 \h 6
Оглавление : PAGEREF _Toc9679636 \h 7
Используемая литература : PAGEREF _Toc9679637 \h 8
Используемая литература :
Л.Н. Розанов . Вакуумная техника .
Москва « Высшая школа » 1990 .
{ Slava KPSS }
{ by Slava KPSS} .
Дата создания : понедельник, 20 Мая 2002 г.
L
L
1
2
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
