Скорость звука и температура

В результате кратковременного выделения большого количества энергии в тонкой ниточке плазмы, образованной лавинно-стри мерными процессами искрового пробоя, в окружающем воздухе возникает цилиндрическая ударная волна, распространяющаяся от поверхности канала радиально со скоростью большей, чем скорость звука. Температура на фронте волны и непосредственно позади него—норядка 10 000° К п больше. Это приводит к интенсивной ионизации газа сверх плотности ионизации, создавшейся цри прохождении обратной волны потенциала, завершающей ла-винно-стримерные процессы. По мере продвижения ударной волны температура на её фронте понижается и, как показывают результаты оптического исследования по методу Теплера, фронт ударной волны отходит от границы канала. Дальнейшее развитие канала вызывается обусловленным ударной волной движением газа как целого и постоянным выделением энергии тока в канале. [c.362]

Переход к сверхзвуковым скоростям, наблюдающийся в настоящее время в гражданской авиации, также предъявляет совершенно новые требования к материалам. При скоростях, равных удвоенной скорости звука, температура на внешних поверхностях достигает 150°С, а при трехкратном превышении скорости звука — 300 °С. Количество применяемых термостойких пропитывающих составов при изготовлении элементов слоистых конструкций крыльев и пультов сверхзвуковых пассажирских самолетов при трехкратном превышении скорости звука составляет 2,9 т для одного самолета [1]. [c.23]

Перспективы использования титана весьма велики, особенно в связи с созданием сверхзвуковых самолетов. Самолеты, летающие со скоростью, в несколько раз превышающей скорость звука, даже в верхних разреженных слоях атмосферы испытывают значительное сопротивление вследствие трения воздуха. Их наружная обшивка должна выдерживать высокие температуры, и в качестве материала для такой обшивки особенно подходит титан, так как по сравнению с другими металлами он сохраняет высокую прочность при повышенных температурах. [c.141]

В этих условиях волна давления, выходящая из пламени и распространяющаяся со скоростью звука, непрерывно усиливается. Впереди реакционной зоны создается область очень резких изменений давления, плотности и температуры. Эта область в несгоревших газах движется со скоростью, превышающей скорость звука. Такое явление называется ударной волной. Если же оно начинается и сопровождается взрывом, то такое явление называется детонационной волной. [c.405]

Для примера приводится расчет скорости звука в среде сбрасываемого на сжигание печного газа фосфорного производства и фактической скорости этого газа в факельном трубопроводе. Диаметр ствола 0,8 м температура газа 50 °С (323 К). Состав газа следующий [в % (об.)] [c.227]

Далее определяют температуру Т = f (рв, ig), скорость звука Яб = / (Тб, рб), число Маха М , = ja , и безразмерную скорость Фв = Ui, энтропию Se = / (Га, Ре) и коэффициент потерь ОНА [c.100]

В США проводили работы [34] по изучению воспламенения металлических конусов, нагретых до высоких температур и затем введенных в поток газа, истекающего из отверстия со скоростью, превышающей скорость звука. В результате этих опытов было установлено, что в указанных условиях железо и углеродистая сталь самопроизвольно воспламенялись при температуре ниже точки плавления. Авторам не удалось на их установке) [при давлении до 5,5 Мн/м (56 кГ/см )] добиться само- [c.83]

Рис. 1.1. Подогрев топлива в баке и агрегатах для некоторых типов самолетов tl, 2 — температура топлива в баке в начале и в конце полета и, —температура топлива в самолетных и двигательных агрегатах И —число Маха (отношение скорости полета скорости звука).

Атмосфера Земли состоит приблизительно на 80 вес. % из азота и на 20 вес. % из кислорода. Скорость звука в воздухе можно вычислить при помощи формулы, приведенной в предыдущей задаче, если подставить в нее среднюю молекулярную массу воздуха. Вычислите скорость звука в воздухе при давлении 1,00 атм и 25°С. Быстрее или медленнее распространяется звук в воздухе, чем в газообразном гелии Чему равна скорость звука в воздухе на высоте 10 км, где температура -40°С [c.163]

Скорость звука в реактивных топливах в интервале температур ОТ —60 до температуры кипения в нормальных условиях можно вычислять по следующей формуле [c.72]

Для интервала температур —40-f--f 120 °С зависимость скорости звука от температуры в первом приближении (с погрешностью не более 4%) может быть описана линейным уравнением [c.72]

Для определения скорости звука на линии насыщения от температуры кипения до критической температуры рекомендуется формула [83] [c.74]

Другая особенность характеристик компрессора — их зависимость от начальной температуры Т и физических свойств газа. С изменением начальной температуры и состава газа и, следовательно, его плотности пропорционально последней изменяются давление и мощность компрессора. Кроме того, от температуры и состава газа зависит скорость звука а = ]/ kRT), а при обтекании лопастей вследствие неравномерного распределения скоростей в потоке газа местная скорость может возрасти до звуковой или сверхзвуковой. При этом появляется дополнительное волновое сопротивление, связанное с возникновением скачков уплотнений и с отрывом потока в связи с неустойчивостью его и обратным переходом к течению газа с дозвуковой скоростью. [c.203]

В последнем случае вносят поправку на запаздывание записи процесса при передаче сигнала звуковой волной по индикаторному каналу. Время запаздывания т = 1 с, где — длина канала, с — скорость звука при температуре газа в цилиндре, при- [c.280]

Давление Температура Удельный объем Плотность Коэффициент сжимаемости Изохорная теплоемкость Изобарная теплоемкость Скорость звука Коэффициент Джоуля — Томпсона [c.185]

Вводят еще понятие критической скорости звука а р. Разница между йкр и а заключается в том, что а — скорость звука при действительной температуре в данной точке, а р — скорость потока, равная скорости звука при температуре, которая установилась бы после того, как газ в процессе адиабатического расширения из состояния покоя получил бы скорость, равную скорости звука. Эта температура меньше температуры торможения [c.13]

Рассмотрим случай, когда резервуар, содержащий мгновенно испаряющуюся жидкость, пробит выше уровня жидкости. Даже небольшая утечка может привести к тому, что выброс пара при давлении в резервуаре будет продолжаться до тех пор, пока вся жидкость не испарится. Хотя при этом от окружающей среды подводится тепло, содержимое будет охлаждаться до температуры, зависящей от размера отверстий. Скорость истечения является функцией размера отверстия и давления в резервуаре. Поток может быть критическим. Это определяется значениями давления и местной скорости звука. Те же самые рассуждения можно применить и для случая разрыва патрубка, связанного с паровым пространством в резервуаре хранения. Вычисление скорости потока производится по стандартной методике. [c.82]

Пока средняя длина свободного пробега фононов зависит только от конфигурации кристалла, она может рассматриваться как постоянная. Скорость звука V от температуры существенно не зависит, и,таким образом, теплопроводность Я,—(1/3)с / будет меняться только при изменении удельной теплоемкости, которая в этом диапазоне не следует закону Т вытекающему из теории Дебая. Более упорядоченные кристаллы будут иметь более высокие значения X, чем менее упорядоченные, а в стеклах теплопроводность X намного ннже, чем в любом кристалле. [c.190]

Помимо электрокаротажа применяются и другие геофизические методы исследования скважин. Сюда относится метод измерения температуры по разрезу скважины, акустический метод, основанный на измерении скорости звука в породах, радиометрический метод, заключающийся в определении естественной радиоактивности пород и другие. Эти методы имеют своей задачей главным образом корреляцию пластов, т. е. установление их положения в скважинах для того, чтобы получить сведения о строении толщи пород. [c.91]

Сцд — скорость звука при средней температуре по длине трубопровода, м/сек. [c.263]

Скорость звука с повышением температуры газа растет, и по формуле (VII.46) получается для нагнетательного клапана на 15—20% выше, чем для всасывающего. В нагнетательном клапане можно было бы еще больше увеличить скорость имея в виду, что средняя скорость поршня на участке нагнетания, как правило, ниже, чем на участке всасывания. Однако для унификации в нагнетательном клапане допускают обычно те же скорости, что и во всасывающем. Поэтому определение эквивалентной площади достаточно произвести для всасывающего клапана. [c.363]

Если исследуемая жидкая среда находится вне области дисперсии (такими являются все пластовые нефти, заключенные в системах иод действием давления и температуры), тогда согласно законам физики [43] математические соотношения для вычисления скоростей звука и ультразвука становятся в основном соотношениями одинаковыми. Следовательно, наряду с использованием колебания ультразвуковой волны в качестве индикатора, характеризующего степень проходимости через слой изучаемой жидкости, можно пользов ться также и импульсом звуковой волны или скоростью звука. Тогда для этих целей необходим уже эхолот конструкции марки ЭП-1 с исправленным на ускорение лентопротя кным механизмом (ири скорости 8,75 м1мин). [c.44]

Мы сделали дополнительное приближение, предположив, что число столкновений Z в любой точке не зависит от расстояния между плоскостями d. Это сп 1аведливо, если средняя скорость с> VL d, где Vljd— разность еко]зостей двух слоев газа, находящихся на расстоянии средней длниы свободного пробега. При этих условиях молекулярная плотность каждого слоя постоянна и большинство столкновений н])оисходит между молекулами, которые имеют существенно одно и то же максвелловское распределение. Если это условие пе удовлетворяется, то будут иметься существенные градиенты плотности и температуры и тогда весь анализ не приложим. Эти условия эквивалентны утвер-падению, что скорости движущихся плоскостей малы по сравнению со скоростью звука. [c.159]

Если и в этом случае элемент объема остается вблизи температуры воспламенения, то его температура продолжает подниматься по экспоненциальному закону вплоть до взрыва. Температура смежных элементарных объемов будет повышаться вследствие теплопроводности, а так как на границе этих объемов температура уже достигла точкп воспламененпя, произойдет взрыв. Как только любой элементарный объем достигает критического предела воспламенения в открытой системе, образуется волна давления, которая распространяется в системе со скоростью звука. За этой волной следует более медленно распространяющаяся тепловая волна (скорость ее движения определяется скоростью выделения тепла в реакции и теплопроводностью системы). Движущей силой для таких волн является тепло, выделяющееся в реакции диффузия препятствует распространению волны. [c.398]

Если скорость реакции становится достаточно большой и реакция экзотермична, то адиабатическое расширение реакционной зоны будет происходить с линейной скоростью, сравнимой со скоростью звука. В таких условиях перед реакционной зоной возникает волна давления, распространяюш аяся как ударная волна со сверхзвуковой скоростью в несгоревших газах. (Обычно ударная волна имеет градиент давлений, так что отношение р1/р2 > 2.) По мере того как ударная волна проходит через реакционную смесь, она вызывает адиабатическое сжатие. Если температура в этой адиабатически сжатой зоне за ударной волной превышает температуру воспламенения, то образуется новая зона воспламенения, вызывающая образование новых ударных волн. Таким образом, ударная волна распространяется в газе со сверхзвуковой скоростью. [c.399]

Исследование процесса образования пузырей и капель при истечении жидкостей или газов из отверстий и сопел имеет исключительно важное значение для разработки научно-обоснованных методов расчета колонных аппаратов, в которых межфазная поверхность создается путем диспергирования жидкости или газа. Механизм образования пузырей и капель чрезвычайно спожен и определяется очень большим числом параметров. Параметры, влияющие на процесс образования пузырей, можно подразделить на конструктивные, параметры, связанные со свойствами газов и жидкостей, и режимные параметры. К первому классу относятся диаметр, форма, ориентация и конструкция сопла, а также материал, из которого он изготовлен. Кроме того, чрезвьиайно важным конструктивным параметром для образования пузырей, является объем газовой камеры, из которой происходит йстечение газа в жидкость. К параметрам, связанным со свойствами выбранной системы, можно отнести поверхностное натяжение на границе раздела фаз, плотность и вязкость жидкости и газа, угол смачивания и скорость звука в газе. И, наконец, режимные параметры включают объемный расход диспергируемой фазы, величину и направление скорости сплошной фазы, высоту уровня жидкости в колонне, перепад давления в сопле и температуру. Не все названные параметры равноценны и одинаково важны для процессов образования капель и пузырей, однако большинство оказывает существенное влияние на величину отрывного диаметра и частоту образования диспергируемых частиц. [c.48]

Правильность полученных параметров может быть проверена непосредствеппой заменой реального газа идеальным. В результате такой замены эти четыре Г1араметра должны свестись к двум. Действительно, коэффициент сжимаемости идеального газа всегда равен единице, так что этот параметр из рассмотрения исключается. Число определяемое выражением (2.52), в числителе содержит квадрат скорости звука в точке приведения, которая для идеального газа определяется известным выражением = = кНТ. Отсюда следует, что для идеального газа число х есть не что иное как показатель изоэнтропы, т. е. у. = к. Безразмерная скорость звука а в идеальном газе равна отношению температуры газа в некоторой точке термодинамического процесса к его температуре в точке приведения [c.80]

Таким образом, в идеальном газе безразмерная скорость звука совпадает с приведенной температурой. Следовательно, переход от реального газа к идеальному позволяет сократить число безразмерных параметров подобия до двух к и М. Отметим попутно тот известный факт, что в идеальном газе подобие термогазодинамических процессов, как следует из уравнения (2.66) с учетом сделанных замечаний, определяется произведением k . [c.80]

Прп определении безразмерных температуры, плотности, энтальпии, энтропии, скорости звука характерными считаются их значения в изоэнтропно-заторможенном потоке при входе в ступень. Они также обозначаются ссотвстствующпмп симво.чами с чертой сверху. [c.81]

Процедура третьего ранга ПЛ решает уравнение состояния относительно плотности при заданных температуре и давлении, для чего в процессе работы вызывается процедура второго ранга Р. Вторая процедура третьего ранга АЗВКОТ определяет скорость звука по известным плотности и температуре. При этом вызывается процедура второго ранга КИЗКОТ. [c.113]

При производительностях, меньших или равных предельной (соответствующей случаю, когда число Маха в рассчитываемом сечении равно единице), эта задача быстро решается примененным здесь методом простой итерации. Однако в процессе работы всей программы, вызывающей эту процедуру в различные места, может случиться, что заданная производительность окажется больше предельной. Тогда метод простой итерации быстро расходится, так как скорость начинает превышать скорость звука и становится такой большой, что статическая условная температура принимает значения, меньшие нуля. Так как при вычислении статического давления в операторе 10 требуется логарифмировать отношение температур, которое также будет меньше нуля, то сразу происходит аварийный останов машины. Поэтому в процедуре СРТ верхней границей скорости является скорость звука в критическом сечении а, = y 2kyRTy (ky + 1). Если в процессе итераций искомая скорость окажется больше а, то ей присваивается значение а, а по окончании работы процедуры печатается предупреждение. На практике такой случай встречается редко, но его необходимо предусмотреть, чтобы избежать аварийного останова, прерывающего работу программы. [c.184]

Ни скорость звука, ни среднеквадратичная скорость молекул газа не зависят от давления, они определяются только молекулярной массой и температурой. И та и другая величина связана с усредненным движением индвидуальных молекул. [c.492]

Таким образом, скорость звука является одной из основных термодинамических характеристик системы при рассмотрении процесса распространения колебаний. Из формул (2.25) и (2.26) следует, что при сделанных допущениях скорость звука в жидкостях и газах зависит от их свойств и температуры. Акустические свойства веществ характеризуются также так называемым удельным акустическим сопротивлением, равным РрСд. [c.31]

Предположим сначала, что речь идет об идеальном газе, состояние и свойства которого можно характеризовать следующими величинами начальным давлением Рн. температурой газовой постоянной Я и показателем адиабаты к. Заметим, что в термодинамических зависимостях абсолютная температура входит только в виде группы РТ или в виде отношения температур. Поэтому вместо температуры будем рассматривать группу ЯТ, имеющую ту же размерность, что и удельная работа. Скорость звука в условиях всасывания определяется посредством уже названных величин a = УкЯТ ) и может заменять одну из них, например, к в функциональных связях. Точно так же для расчетов легко привлечь начальную плотность газа (Рн = Рн/РТ п) вместо другой величины (например, НТ, ). [c.204]

Ниже процесс крекинга рассматриваем, исходя из представлений о молекулярной структуре органических соединений, входящих в состав коксуемых нефтепродуктов, и о состоянии связей. С повышением температуры возрастает амплитуда колеба-. ний и колебательная энергия атомов и групп в молекуле. Моле-кула делается более реакционноспособной. Если для какой-либо в молекуле колебательная энергия превысит энергию этой связи, такая связь может разорваться. В табл. 11 приводят-сЯ"Ш лн Шны энергии связей между атомами некоторых органических веществ, вычисленные по теплотам сгорания и выраженные в ккал1моль [146, 212], а также найденные по молекулярной скорости звука и выраженные в динах [149]. [c.37]

Скорость звука в простых газах, особенно при низких температурах, измеряли Иттербек и др. [167]. [c.112]

НИЗКИХ температурах получили Гримсруд и Вернтц [170]. Горинг [171] обратил внимание на необходимость производить определение скорости звука для быстрого получения информации, достаточно точной для некоторых технических задач. [c.113]

Влияние числа Маха. При очень высоких скоростях течения, сравнимых со скоростью звука, в уравнении внутренней энергии (126) уже нелу,зя пренсбрегат , слагаемыми, описывающими эффекты сжимаемости и диссипацию. В этом случае даже при равенстве внешней температуры и температуры стенки будет существовать теплообмен, обусловленный выделением теплоты при вязком трении (дис-сипация)> Коэффициент поверхностного трения при Т ш,= = -Г. [c.115]

Здесь Сэе = укЯТ — скорость звука в газе, м/сек, различная для условий всасывания и нагнетания в зависимости от температур и [c.253]

Прн плотности воздуха в нагнетательном патрубке I ступени р == = 2,6 кг/м , средней скорости в нем и в холодильнике в момент начала нагнетания = 25 мкек и скорости звука при температуре нагнетания 412 м1сек скачок давления согласно формуле (VI.96) составляет [c.261]