Течение газа молекулярно-вязкостное

Турбулентный и вязкостный режимы течения газа Молекулярный режим течения газа. ... Молекулярно-вязкостный режим течения газа. . [c.431]

Кажущаяся, или открытая, пористость Я (в %) определяется по объему пор, заполняемых пикнометрической жидкостью, по отношению к общему объему материала. Эта пористость характеризует тот объем открытых пор, по которому перемещается газ или жидкость в процессе эксплуатации или дополнительной обработки материала путем пропитки или уплотнения. Исходя из механизма движения газов в пористой структуре углеграфитовых материалов, определяемого соотношением между длиной свободного пробега молекул газа при нормальных условиях (X) и размером пор (2 г), весь спектр пор можно подразделить на группы с определенным интервалом размеров радиуса. Средняя длина свободного пробега молекул воздуха, Ог, СО, СОг, НгО и т. п. при нормальных условиях составляет (5,9—7,1) -Ю А. В зависимости от величины отношения длины свободного пробега молекул к диаметру поры возможны три механизма перемещения молекул газа в пористой структуре. При Х/2/ > 1 течение газа молекулярное, при У2г < 0,01 — вязкостное, а если выполняется условие 0,01 < Х/2г < 1, то наблюдается промежуточный режим течения. [c.17]

Сопротивление системы зависит от геометрических размеров трубопровода и от режима течения газа. При вязкостном режиме определяющим фактором для сопротивления является внутреннее трение газа при переходе к молекулярному режиму роль внутреннего трения постепенно снижается, а определяющим становится число соударений молекул газа со стенками трубопровода. [c.29]

Течение газов через каналы при пониженном давлении может быть подразделено на три типа вязкостное, молекулярное и промежуточное между первыми двумя. Это следует из того факта, что при давлениях, при которых определяющую роль играет частота соударений между молекулами, наиболее важное значение имеет коэффициент вязкости, как это следует из закона Пуазейля [68 — 72]. При более низких давлениях, при которых частота соударений между молекулами меньше, чем частота удара [c.459]

Таким образом, если для молекулярного режима течени, газа максимально возможная теоретическая быстрота действия крионасоса определяется величиной SI (уравнение 4.5), то для вязкостного режима она будет равна [c.88]

Промежуточное состояние газа характеризуется так называемым молекулярно-вязкостным режимом течения. [c.8]

Непосредственное применение уравнения (225), как указывалось ранее, возможно в условиях большого разрежения газа, т. е. когда выполняется неравенство - > 1. В этих условиях линии тока не претерпевают изменений в процессе движения молекул, удаленных на достаточно большое расстояние от диафрагмы, и поэтому все молекулы, достигшие диафрагмы, пройдут сквозь нее. Точно так же, если вместо диафрагмы имеем охлаждаемую поверхность, то вследствие значительной длины среднего свободного пробега молекул линии тока не нарушаются на достаточно большом расстоянии от охлаждаемой поверхности. Справедливость полученной формулы подтверждена опытом эксплуатации всей сублимационной аппаратуры, так же как ранее справедливость этой формулы подтвердилась исследованиями в области вакуумной техники. Рассмотрим теперь, как можно распространить эту формулу на области молекулярно-вязкостного и вязкостного режимов течения. [c.117]

В главе I было указано, что течение газа в трубопроводе может быть турбулентным, вязкостным и молекулярным, причем турбулентное течение газа бывает только в начальный момент. [c.69]

Влияние наполнителей на газопроницаемость наполненных композиций очень сложное. Так, введение в полимеры порошкообразных наполнителей в количествах до 5—10% вызывает заметное снижение коэффициента газопроницаемости. При дальнейшем увеличении содержания наполнителя до 20—30% (объемн.) значение Р продолжает уменьшаться, но значительно слабее. При высоком содержании наполнителя (40—50%) проницаемость резко возрастает. Такой экстремальный характер проницаемости связан Со сложностью механизма переноса газа в гетерогенной системе, какой является система полимер — наполнитель. В гетерогенных системах основной фазой, определяющей перенос газа через материал, является непрерывная фаза системы, в данном случае — фаза полимера, молекулы которого адсорбируются на поверхности наполнителя, образуя более плотно упакованные структуры, обладающие меньшей газопроницаемостью. Чем больше концентрация наполнителя, тем большее количество полимера переходит в уплотненное состояние, и газопроницаемость уменьшается. При высоком содержании наполнителя в полимерной фазе, очевидно, появляются разрывы, т. е. нарушается ее непрерывность. В высоконаполнен-ном полимере образуются сквозные капилляры, обеспечивающие фазовый перенос газа диффузионная проницаемость заменяется молекулярным или вязкостным течением газа [1]. [c.531]

При этом необходимо отметить, что все приведенные выше соотношения справедливы для молекулярно-вязкостного режима течения (соударения молекул между собой являются решающими), т. е. когда имеет место молярное движение газа в целом. [c.400]

Как мы увидим ниже (из примеров расчета пропускной способности), при откачке электровакуумных или аналогичных им приборов наибольшее значение имеют молеку-лярно-вязкостный и молекулярный режимы течения газа. [c.342]

Следовательно (табл. 9-1), течение газа происходит по молекулярно-вязкостному режиму. [c.356]

Режим течения газа Вязкостный Молекулярно-вязкост- ный Молекулярный [c.135]

Наличие молекулярно-вязкостного режима течения газа определяется условиями 2<Рд/)70 Па-см, а вязкостного — Р О> >70 Па-см, где О — характерный размер, который равен обычно расстоянию между криопанелью и теплозащитным экраном Р — давление, Па. [c.51]

Режим течения газа в трубопроводе будет промежуточным или молекулярно-вязкостным, если [c.46]

Общий недостаток методов, использующих калиброванное сопротивление, состоит в том, что при их применении калиброванное сопротивление остается постоянным только до тех пор, пока течение газа происходит в молекулярном режиме. В молекулярно-вязкостном и вязкостном режимах течения газа проводимость элементов зависит от среднего давления (см. гл. 18) и оценка потока становится более сложной. [c.240]

Молекулярно-вязкостный режим течения газа [c.367]

Полный переход от вязкостного режима течения газа к молекулярному занимает интервал давлений при- мерно в два порядка, причем в этой области приведенные выше соотношения как для вязкостного, так и для молекулярного режимов неприменимы. [c.372]

Проводимости коротких трубопроводов при молекулярно-вязкостном режиме течения следует также рассчитывать по формуле (18.30), подставляя в нее значения проводимости рассматриваемого короткого трубопровода, рассчитанные для вязкостного и молекулярного режимов течения газа. [c.373]

Влияние местных сопротивлений при молекулярном режиме течения газа, так же как и при вязкостном, обычно учитывают путем некоторого увеличения расчетной длины трубопровода против фактической, т. е. используют при расчетах зависимости (18.35) и (18.36). [c.375]

Диапазон давлений, в котором происходят рассматриваемые нами процессы конденсации пара в твердое состояние, может быть разбит на три режима в соответствии с характеристическим числом течения газа молекулярный, молекулярно-вязкостный и вязкостный. Для определения границ указанных режимов можно воспользоваться формулой пропускной способности вакуумной системы (92), предложенной Кнудсеном. Преобразуя формулу (92), получим [c.221]

Различают следующие режимы течения газа молекулярный, когда средняя длина свободного пробега молекул значительно больше характерного размера аппарата, Кп > 1 вязкостной, когда средняя длина пробега значительно меньше характерного размера аппарата, Кп < 1. Проме -жуточное состояние газа характеризуется так называемым молекулярновязкостным режимом течения. [c.170]

На рис. 29 показана зависимость теоретической быстроты действия крионасоса в зависимости от давления газа, построенная на основании уравнений (4.5) и (4,12), Первая полка на этом графике показывает максимально возможную теоретическую быстроту откачки в молекулярном режиме течения газа S , а вторая — в вязкостном S . Область переходного режима не определена четко и может захватывать шйрокий диапазон давлений. Теоретическая быстрота действия крионасоса, построенная на рис. 29, относится к конкретному случаю криооткачки СО имеющей температуру ЗОО К на криоповерхности, охлаждаемой жидким азотом до температуры 77 К. Для сравнения на этом же рисунке представлены результаты экспериментального определения быстроты откачки СО при схожих условиях [59]. Из сравнения теоретической кривой быстроты откачки и опытных данных следует, что не все молекулы СО , сталкивающиеся с холодной поверхностью конденсатора, прилипают к ней сраз -же при первом столкновении, поэтому действительная быстрзда откачки несколько меньше теоретических значений. Кроме того,, оказывается весьма неустойчивой криооткачка при повышенном давлении, когда ее скорость резко падает, [c.88]

Задача повышения коэффициента захвата криопанелей стоит на первом месте во всех крионасосах, работающих в режиме свободно-молекулярного течения газов. В переходном же режиме и тем более в вязкостном на первый план может стать задача обеспечения теплосъема на границе стенка конденсатора — хладагент. [c.95]

Таким образом, при молекулярном режиме течения газа определяющими являются столкно1вения молекул газа со стенками, а столкновения их друг с другом практически не имеют места. Каждая молекула движется прямолинейно от стенки к стенке. При вязкостном режиме газ. приближается уже к тому состоянию, которое описывается обычными законами газовой динамики. [c.9]

Закономерности течения газов в вакуумной системе зависят от степени разрежения газа. С уменьшением давления изменяется характер течения газа в вакуумной системе происходит переход от турбулентного или вихревого течения к ламинарному или вязкостному и затем к молекулярному течению. Кроме этих основных видов течения, отдельно рассматриваются промежуточные области, в которых происходит переход от одного вида течения к другому. При относительно высоких давлениях, когда наблюдается турбулентное течение, процессы в 1азах подчиняются в основном тем же законом рностям, как и в области нормальных давлений. Специфической областью для вакуумной техники являются вязкостное и молекулярное течение, а также переходная область между ними, которая носит название молекулярновязкостного режима течения. [c.36]

При более низких давлениях газа вязкостный режим течения переходит в молекулярно-вязкостный и затем в молекулярный. Молекулярным потоком Кнудсен назвал область течения, где определяющими являются не столкновения молекул между собой, а их столкновения со стенками трубы 165], когда длина свободного пробега значительно больше характерного размера трубопровода. Теоретическая формула Кнудсена для молекулярного потока, подтвержденная экспериментально с большой точностью, [c.37]

Переходная область от молекулярного режима течения к вязкостному— молекулярно-вязкостный режим — охарактеризована Кнудсеном нолуэмнирическим соотношением, справедливым с достаточной точностью для молекулярного, молекулярно-вязкостного и вязкостного режима течения газа в круглой цилиндрической трубе [c.38]

Как показано в главе II, разделе 3, полуэмпирическая формула Кнудсена (87) для прямолинейного трубопровода круглого сечения спра-еедлива с достаточной точностью как для молекулярного, так и для вязкостного и молекулярно-вязкостного течения газа. [c.53]

Успешное применение масс-спектрометра для анализа смесей связано с необходимостью изучения условий натекания, для установления зависимости между составом анализируемого образца и составом паров в ионизационной камере. В масс-спектрометрии имеют место три типа газового потока молекулярный, промежуточный и вязкостный. Детально эти типы были рассмотрены Дэшманом [557]. В молекулярном (или кнудсеновском) потоке давление газа достаточно мало, и столкновения молекул со стенками происходят чаще, чем столкновения молекул друг с другом. В этих условиях скорость перемещения молекул параллельно стенкам трубки одинакова по всему сечению трубки количество газа, протекающего по трубке, пропорционально разности давлений между ее концами в смеси газов скорость истече ния компонента зависит лишь от разности его парциальных давлений и не зависит от количества других присутствующих газов. В вязкостном потоке, появляющемся при более высоких давлениях, возникает градиент скорости по сечению трубки. Количество переносимого газа зависит от квадрата разности давлений и от коэффициента вязкости. Последний изменяется с изменением состава смеси, и скорость натекания одного из компонентов смеси зависит от общего состава. В том случае, когда средняя длина свободного пробега сравнима с размерами трубки, условия натекания становятся промежуточными , а скорость течения газа по трубке выражается более сложной функцией от разности величин давлений [П6, 468, 1745]. [c.136]

Из этого уравнения видно, что в случае вязкостного режима течения газа пропускная спрсобность трубопровода прямо пропорциональйа давлейию газа, тогда как для молекулярного режима течения она была в первом приближении независимой от давления. [c.72]

При масс-снектрометрическом анализе органических соединений и их смесей поступление исследуемого образца в ионный источник, как правило, осуществляется в режиме молекулярного потока. Емкость, в которой находится образец, отделена от источника диафрагмой, и натекание осуществляется за счет перепада давлений с одной стороны диафрагмы в напускном объеме устанавливается сравнительно высокое давление до 1 мм рт. ст., с другой стороны в ионном источнике давление не превышает 10 мм рт. ст. Если диаметр отверстия меньше длины свободного пробега молекул в области высокого давления, то газ течет через диафрагму в молекулярном режиме, и скорость течения газа с молекулярным весом М проиорциональна 1/]/М и парциальному давлению газа в системе напуска. Смесь газа откачивается от ионного источника со скоростью, пропорциональной 1/1/М, ноэтому состав газа в ионном источнике будет тем же, что и в напускной системе. При молекулярном натекании исследуемой пробы парциальное давление каждого компонента в ионизационной камере не зависит от присутствия других компонентов и пропорционально только парциальному давлению этого компонента в исходной смеси. Градуировка масс-спектрометра сводится к снятию масс-спектра компонента и к измерению давления в напускном баллоне, тогда как при вязкостном натекании для градуировки нужно использовать смесь, близкую по составу к анализируемой. [c.26]

Как было показано в работе [116], определение о по течению в вязкостном режиме с газом при диаметрах частиц меньше 60 мк (применялись микросферы из полистирола) дает величину ао, резко заниженную против результатов непосредственного определения U0 из замера под микроскопом. В этих же условиях измерение Оо в молекулярном режиме течения дало хорошее совпадение с результатами прямого расчета [108, 116]. При условии введения поправок на молекулярный режим предел измерения ао с применением газа и расчетом по уравнению (П. 98) снижается до диаметра частиц 10 мк [107] и соответственно величины ао 0,6 м 1см . Жидкостные приборы могут быть рекомендованы примерно до этой величины. Течение в молекулярном режиме используется для определения поверхности частиц диаметром до 0,1 мк и ниже [107, 108]. В случае вязкостного режима верхний предел дисперсности определяется диаметром ячейки (d<0,05Dan) (см. ниже) [c.64]

Сопротивление элементов вакуумной системы зависит от режима течения газа. В вакуумной технике обычно рассматривают несколько режимов течения турбулентный, ла.минарно-вязкост-ный, молекулярно-вязкостный и молекулярный. Первые два режима хорошо известны и подробно рассмотрены в гидродинамике. Молекулярно-вязкостный режим характеризуется меньшим влиянием внутреннего трения газа на характер течения и возникновением теплового движения отдельных молекул. По своему характеру молекулярно-вязкостный режим является промежу- [c.117]

Молекулярный сепаратор эффузионного типа выполняют в виде трубки или диафрагмы из пористого инертного материала с порами весьма малого размера. Так, сепаратор в форме стеклянной трубки с пористыми стенками имеет диаметр пор около 1 мкм [39, 49]. В трубке с внутренним диаметром 4 мм сохраняется вязкостное течение газа, происходящее без изменения его состава. При скорости гелия 20 мл мин на входе в сепаратор длиной 20 см коэффициент обогащения составлял около 50. Это означает, что в масс-спектрометр поступало 0,2 мл газа в минуту, а в ионный источник— около 50% элюируемого из колонки образца и всего 1 % гелия. [c.184]

Откачка резервуара, находившегося до этого при атмосферном давлении, в начале процесса определяется турбулентным и вязкостным механизмами течения газа. Продолжительность действия этих механизмов по порядку величины составляет всего несколько минут, и поэтому эту фазу откачки мы подробно рассматривать не будем. Высокий вакуум устанавливается в результате взаимодействия целого ряда противодействующих Круг другу молекулярных процессов. В любой данный . омект времени в процессе откачки давление в системе является результатом динамического баланса процессов откачки и поступления газа, как это схематически изображено на рис. 86. Вакуумопроводы, ловушки или отражатели между камерой и насосом уменьшают быстроту откачки последнего (5). Если проводимость промежуточной секции системы равна С, то эффективная быстрота откачки газа из камеры 8е выражается как [c.292]

На практике обычно приходится иметь дело с установками, в которых производится откачка воздуха при комнатной температуре, а трубопроводы, как правило, имеют круглое сечение. При этом в низкова,куумных коммуникациях чаще всего имеет место вязкостный режим течения газа, при котором пропускная способность трубопровода зависит как от его размеров, так и от давления газа. В высоковакуумных коммуникациях в условиях молекулярного режима течения, когда столкновения между молекулами газа практически отсутствуют, движение их по трубопроводу происходит за счет соударения со стенками, вследствие чего пропускная способность трубопровода зависит только от его размеров. [c.30]

Пропускная способность трубки при молекулярно-вязкостном режиме течения газа ивыражается формулой, которую запишем сначала в общем виде [c.344]

При выводе формулы (9-28) мы относили ее только к молекулярно-вязкостному режиму, но не следует забывать, что в эту формулу входит выражение охватывающее, как мы знаем (см. 9-4), не только молекулярновязкостный, но и крайние режимы вязкостный и молекулярный. В связи с этим формулой (9-28) можно пользоваться при любом режиме течения газа. [c.368]

Криохонденсация в области среднего и низкого вакуума. Большее число работ по исследованию криоконденсации относится к области высокого и сверхвысокого вакуума. Однако в последние годы ведутся работы по изучению процессов криоконденсации в области среднего и низкого вакуума, вплоть до атмосферного. Необходимость такого разделения носит принципиальный характер, так как по мере повышения давления конденсируемых газов до значений, соответствующих молекулярно-вязкостному, а затем и вязкостному режимам течения газа, условия криоконденсации существенно изменяются. Процессы криоконденсации в этой области принимают более сложный характер, что объясняется двумя причинами. Во-первых, малой длиной свободного пробега молекул, а следовательно, соударения между молекулами и соударения молекул с криопанелью имеют одинаковое значение, что в свою очередь оказывает влияние на процессы теплообмена в области поверхности криопанели. Во-вторых, при этом режиме течения на единицу по- [c.50]