Определение плотности газа

Плотность идеального газа можно определить из уравнения состояния:

.

Для воздуха при нормальных условиях (Т =15ºС, р =760 мм.рт.ст., R_в =29.27 м/град) ρ₁₅ =0.125 кг/м³.

При движении газа его плотность может быть найдена по плотности заторможенного потока ρ₀ и числу Маха из уравнения:

.

На величину плотности существенное влияние оказывает влажность, т.е. наличие в воздухе паров воды. Так в аэродинамических трубах высоких скоростей температура потока значительно ниже температуры на входе в сопло, в результате чего относительная влажность резко возрастает и может наступить насыщение и конденсация. Для исключения этого применяют осушители воздуха.

При определении плотности воздуха, содержащего водяные пары, необходимо учитывать изменение газовой постоянной. Величину газовой постоянной смеси определяют по порцианальным давлениям водяного пара р¹ и воздуха р.

,

где R_п =47,1 м/град – газовая постоянная перегретого пара.

Для измерения парциального давления применяют различного вида психрометры, простейшим из которых является изображенный на рисунке 7.26. Он состоит из двух термометров, головка одного из которых покрыта увлажненной тканью. По разнице показаний термометров можно найти парциальное давление паров воздуха, влажность и газовую постоянную смеси R_см. Далее, используя уравнение состояния, определяется действительная плотность воздуха.

Рис. 7.26. Схема измерения влажности в аэродинамической трубе:

1 – сухой термометр; 2 – мокрый термометр; 3 – бачек; 4 – вентилятор;

5 – аэродинамическая труба.

Дата добавления: 2014-01-07