Погрешности определения давления без учета сжимаемости газа

Допуская ошибку при определении не более 2 %,можно пользоваться уравнением Бернулли для несжимаемой жидкости (т. е. проводить определение давления без учета сжимаемости воздуха) до чисел Маха М < 0,3. При M > 0,3 с ростом числа Маха ошибка в определении давления резко возрастает.

Таким образом, мы познакомились со всеми уравнениями, описывающими движение газа как сплошной среды. В следующей главе будет рассмотрен случай одномерного движения газа.

Контрольные вопросы и задания

1. Какие силы, действующие на рассматриваемый объем газа, относятся к поверхностным силам, а какие – к объемным (массовым)?

2. Дайте определение и запишите первый закон термодинамики.

3. Назовите закон сохранения, который был использован при выводе уравнения неразрывности. В чем его суть?

4. При выводе уравнения, выражающего закон сохранения энергии, были введены следующие понятия: – теплосодержание единицы массы движущейся жидкости; – теплосодержание единицы массы покоящейся жидкости. Как эти понятия стыкуются с такими энергетическими характеристиками, как энтальпия и полная энтальпия (энтальпия торможения)?

5. Для того, чтобы некоторый процесс был адиабатическим, необходимо соблюдение следующих условий: и , где – вектор ускорения от массовых сил. Что это означает (когда эти условия выполняются)?

6. Какую физическую величину называют удельной теплоемкостью? Что больше: удельная теплоемкость при постоянном давлении или удельная теплоемкость при постоянном объеме ? Каким образом связаны удельные теплоемкости и с физическими константами, характеризующими данный сорт газа, и ?

7. При интегрировании дифференциальных уравнений Эйлера для частных случаев движения жидкости были получены интеграл Эйлера–Бернулли и интеграл Бернулли, имеющие одинаковую запись: . В чем отличия этих интегралов друг от друга?

8. Какое движение жидкости называется баротропным? Для каких термодинамических процессов можно ввести это понятие?

9. До каких чисел Маха можно рассматривать воздух как несжимаемую жидкость, т. е. проводить определение давления без учета сжимаемости среды? Какова в этом случае предельная скорость движения воздуха (м/с) при нормальных условиях?

10. Что можно сказать о величине расхода воздуха, вытекающего из сосуда через малое отверстие, если давление в окружающей среде на выходе из отверстия ? Чему при этом равно давление в струе на выходе из отверстия?