Вязкость газов в вакуумной технике
При перемещение твердого тела со скоростью В области низкого вакуума весь газ между подвижной 2 и неподвижной 1 пластинами (рис 1) можно разделить на слои толщиной Изменение количества движения в результате оного столкновения равно
Сила трения по всей поверхности переноса, согласно второму закону Ньютона, определяется общим изменение количества движения в единицу времени:
где
Отношение Более строгий вывод, в котором учтен закон распределения скоростей и длин свободного пути молекул, дает
что мало отличается от приближенного значения Если в (3) подставить значения зависящих от давления переменных
Согласно полученному выражению, коэффициент динамической вязкости при низком вакууме не зависит от давления.
Температурную зависимость коэффициента вязкости можно определить. если подставить в (3)
и в формулу (3). Отсюда имеем:
В соответствие с (4) Значения коэффициентов динамической вязкости для некоторых газов при ТАБЛИЦА 1
Для двухкомпонентной смеси коэффициент динамической вязкости рассчитывается по формуле:
где В области высокого вакуума молекулы газа перемещаются между движущейся поверхностью и неподвижной стенкой без соударения. В этом случае силу трения можно рассчитать по уравнению:
Знак «–» в формуле (5) означает, что направление силы трения противоположно направлению переносной скорости Сила трения в области высокого вакуума пропорциональна молекулярной концентрации или давлению газа. Уравнение (5) с учетом (6) можно преобразовать к следующему виду:
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:
где
Легко заметить, что в условиях низкого вакуума при Зависимость от давления силы трения тонкой пластины площадью
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. При Список литературы Л.Н. Розанов. Вакуумная техника. Москва «Высшая школа» 1990.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|