Истечение газа через малое отверстие. Часть 2

Поток молекул в этом направлении

Тогда суммарный поток из области / в область 2

Для воздуха при 20° С

где F — в см2, P1 и Рг — в мм рт. ст.

Очевидно, что последнее выражение справедливо, если нет взаимодействия между двумя противоположно направленными потоками молекул, т. е. длина среднего свободного пробега молекул значительно превышает размеры отверстия.

Сопротивление и пропускная способность отверстия

для воздуха при 20° С

Рис. 6. Схема истечения через отверстие, соизмеримое с одной из камер

где F-B см2; L — в л/с.

Таким' образом, при молекулярном течении пропускная способность отверстия не зависит от давления.

Истечение в промежуточной области при переходе от молекулярного к вязкостному течению рассчитывают только путем интерполяции приведенных выше данных.

Истечение через отверстие, соизмеримое с величиной одной из камер. На рис. 6 приведена схема расположения отверстия площадью F, которое мало по сравнению с камерой 3 и соизмеримо с величиной камеры 2.

В случае молекулярного течения сопротивление при проходе газа из камеры / в камеру 3 (слева направо) складывается из трех величин

где Wf0 — сопротивление проходу газа через отверстие F0; Wi — сопротивление проходу газа на пути /; We — эффективное сопротивление отверстия F по отношению к F0.

Сопротивление при проходе газа справа налево

-

где WF — сопротивление проходу газа через отверстие F. При молекулярном течении можно записать

где Lx,a—пропускная способность при проходе газа из камеры / в камеру 3; L3, х — пропускная способность при проходе газа из камеры 3 в камеру /.

С другой стороны, при P1 = Pa Q = O; отсюда следует, что и L13 = L31, так как в противном случае имел бы место поток при равных давлениях в камерах, что невозможно. Тогда

Но

Если F < F0, имеем W6 = WF и L6 = LF, т. е. результат, полученный при истечении через малое отверстие. Для воздуха при 20° С имеем

 

Другие части:

Истечение газа через малое отверстие. Часть 1

Истечение газа через малое отверстие. Часть 2

Истечение газа через малое отверстие. Часть 3