2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение19.12.2018, 17:11 


05/09/16
6443
realeugene в сообщении #1362485 писал(а):
Ну да, это означает, что сопло Лаваля позволяет перевести поток в сверхзвуковой режим течения.

Позволяет, ну и что? Главное в другом: в конвертации внутренней энергии хаотичного движения молекул в кинетическую направленного. Учитывают ли это ваши интегралы, вот вопрос. Вроде б и должны: чем больше температура тем больше давление. Но надо следить.

-- 19.12.2018, 17:13 --

Munin в сообщении #1362484 писал(а):
Я рад, что вы вообще познакомились с таким понятием, как сопло Лаваля.

Да я кстати раньше думал что сопло направляет только. А оно вон как, там оказывается сидит демон Максвела и выпускает наружу только молекулы которые летят в нужном направлении...

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение19.12.2018, 17:16 


27/08/16
5428
wrest в сообщении #1362489 писал(а):
Учитывают ли это ваши интегралы, вот вопрос.
Вы не переживайте за наши интегралы.

-- 19.12.2018, 17:17 --

wrest в сообщении #1362489 писал(а):
А оно вон как, там оказывается сидит демон Максвела и выпускает наружу только молекулы которые летят в нужном направлении...
Относительно средней (макроскопической) скорости потока скорости молекул там совершенно тепловые.

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение19.12.2018, 20:55 


18/09/10
168
wrest в сообщении #1362489 писал(а):
Да я кстати раньше думал что сопло направляет только. А оно вон как, там оказывается сидит демон Максвела и выпускает наружу только молекулы которые летят в нужном направлении...

А "демон верхоглядства" выпускает наружу только молекулы глупости.

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение19.12.2018, 21:09 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
02/09/19
70490
wrest в сообщении #1362489 писал(а):
А оно вон как, там оказывается сидит демон Максвела

Очень жаль, что с восприятием и пониманием даже простого текста у вас по-прежнему проблемы. Вы даже фамилию Максвелла написать не можете.

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение21.12.2018, 11:03 


05/09/16
6443
realeugene в сообщении #1362490 писал(а):
Относительно средней (макроскопической) скорости потока скорости молекул там совершенно тепловые.
Что это значит? Поток же сверхзвуковой, значит тепловая скорость (среднеквадратичная) молекул относительно потока меньше чем скорость потока, верно?

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение21.12.2018, 11:10 
Заслуженный участник


28/12/12
5932
wrest в сообщении #1362881 писал(а):
Поток же сверхзвуковой, значит тепловая скорость (среднеквадратичная) молекул относительно потока меньше чем скорость потока, верно?

Тепловая среднеквадратичная вообще-то больше скорости звука. Для воздуха - раза в полтора.

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение21.12.2018, 11:20 


05/09/16
6443
DimaM в сообщении #1362884 писал(а):
Тепловая среднеквадратичная вообще-то больше скорости звука. Для воздуха - раза в полтора.
Там же не воздух истекает. Но хотелось бы качественного ответа: каково соотношение скорости потока и среднеквадратичной скорости молекул относительно потока - они одного порядка?

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение21.12.2018, 12:11 
Заслуженный участник


28/12/12
5932
wrest в сообщении #1362886 писал(а):
Там же не воздух истекает.

Для невоздуха отношение должно быть немного побольше ($\sqrt{3/\gamma}$).

wrest в сообщении #1362886 писал(а):
Но хотелось бы качественного ответа: каково соотношение скорости потока и среднеквадратичной скорости молекул относительно потока - они одного порядка?
По мере истечения скорость потока растет, а скорость звука (и пропорциональная ей тепловая скорость) падает.
Для невязкого потока сохраняется величина $v+2c/(\gamma-1)$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение21.12.2018, 13:29 


27/08/16
5428
wrest в сообщении #1362881 писал(а):
Что это значит? Поток же сверхзвуковой, значит тепловая скорость (среднеквадратичная) молекул относительно потока меньше чем скорость потока, верно?
Это значит, что в потоке локально распределение скоростей молекул тепловое, и сопло - это тепловая машина, разгоняющая поток макроскопически (в системе отсчёта сопла) за счёт внутренней энергии газа. В сопле Лаваля течение газа в сужающейся его части дозвуковое, в самой узкой части скорость потока совпадает со скоростью звука, а в расширяющейся части поток уже сверхзвуковой. Везде вдоль этого потока скорость потока возрастает и давление вдоль потока падает, и в сужающейся части сопла, и в расширяющейся.

-- 21.12.2018, 13:37 --

wrest в сообщении #1362886 писал(а):
каково соотношение скорости потока и среднеквадратичной скорости молекул относительно потока - они одного порядка?
В принципе, да, учитывая, что несколько скоростей звука это ещё один порядок. Учтите, что химическая реакция горения топлива с окислителем протекает по мере разгона потока, и разгон потока охлаждает смесь, это не взрыв, когда химическая энергия выделяется практически мгновенно при проходе ударной волны. А сравнивать кинетическую энергию потока с тепловой энергией молекул уже в выхлопе не совсем корректно

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение21.12.2018, 13:44 


05/09/16
6443
DimaM в сообщении #1362895 писал(а):
По мере истечения скорость потока растет, а скорость звука (и пропорциональная ей тепловая скорость) падает.
Для невязкого потока сохраняется величина $v+2c/(\gamma-1)$.

Это не отвечает на вопрос :-(

Ну ладно, тогда возьмем чего-нибудь с потолка.
Водород и кислород - вода. На выходе температура допустим 1000-1500 градусов, а скорость на выходе ну скажем 4 км/с.
Тогда выходит что среднеквадратичная скорость молекул газа относительно потока около километра в секунду (1,3 при 1500 градусах). При скорости потока 4 километра в секунду это примерно в 4 раза. Как мы знаем, если что-то больше чем в 3 раза чем что-то другое, то это уже "следующий порядок" (величины одного порядка с единицей это от 0,3 до 3).

-- 21.12.2018, 13:46 --

realeugene в сообщении #1362927 писал(а):
А сравнивать кинетическую энергию потока с тепловой энергией молекул уже в выхлопе не совсем корректно

Почему же, чем это соотношение лучше, тем КПД двигателя больше. Собсно для того и сопло -- именно в нем и меняется это соотношение в сторону улучшения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение21.12.2018, 13:54 


27/08/16
5428
wrest в сообщении #1362931 писал(а):
Собсно для того и сопло -- именно в нем и меняется это соотношение в сторону улучшения.
Такое хитрое сопло в первую очередь для возможности разгона потока до сверхзвука. В прямой трубе сверхзвуковой поток быстро переходит скачком в дозвуковой режим течения, скачок уплотнения зарождается на стенках трубы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение21.12.2018, 14:10 


05/09/16
6443
realeugene в сообщении #1362935 писал(а):
Такое хитрое сопло в первую очередь для возможности разгона потока до сверхзвука. В прямой трубе сверхзвуковой поток быстро переходит скачком в дозвуковой режим течения, скачок уплотнения зарождается на стенках трубы.
Вы ходите вокруг да около. Нам уже дано что в расширяющемся сопле газ охлаждается так, что разгоняется до сверхзвука и почти не тормозится стенками. Я лично не вижу в этом никакого удивительного явления, с учетом верных замечаний тов. DimaM о том, что вместе с температурой падает и скорость звука.
В статье про сопло Лаваля пишут, что эффективность преобразования тепловой энергии в кинетическую достигает 70 процентов. У никуда не движущегося относительно сопла газа кинетическая энергия ноль, а у газа истекающего из сопла она не ноль. Если конвертируется до 70 процентов энергии, значит соотношение кинетической энергии к тепловой на выходе 7:3, а тогда соотношение скоростей потока и тепловых скоростей относительно потока 49:9. Вот как-то так...

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение21.12.2018, 14:13 
Заслуженный участник


28/12/12
5932
wrest в сообщении #1362941 писал(а):
значит соотношение кинетической энергии к тепловой на выходе 7:3, а соотношение скоростей потока и тепловых скоростей относительно потока 49:9

Соотношение скоростей вообще-то будет $\sqrt{7}:\sqrt{3}$ :oops:.

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение21.12.2018, 14:14 


27/08/16
5428
wrest в сообщении #1362941 писал(а):
Нам уже дано что в расширяющемся сопле газ охлаждается
Это дано только для сверхзвукового потока. В дозвуковом потоке наоборот.

 Профиль  
                  
 
 Re: Реактивное движение
Сообщение21.12.2018, 14:15 


05/09/16
6443
DimaM в сообщении #1362943 писал(а):
Соотношение скоростей вообще-то будет $\sqrt{7}:\sqrt{3}$ :oops:.

Вот же ж... :facepalm:
А жаль, так все складно получалось...

-- 21.12.2018, 14:17 --

realeugene в сообщении #1362944 писал(а):
wrest в сообщении #1362941 писал(а):
Нам уже дано что в расширяющемся сопле газ охлаждается
Это дано только для сверхзвукового потока. В дозвуковом потоке наоборот.

Что наоборот? В расширяющемся сопле газ нагревается? :shock:

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 87 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6  След.

Модераторы: Jnrty, whiterussian, profrotter, Парджеттер, Eule_A, Pphantom, photon, Aer, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group