Скорость истечения газа через щель

Сообщение №600 от Fw: pam 04 февраля 2007 г. 11:20
Тема: Скорость истечения газа через щель

Друзья, мучаюсь три дня. Перекопал много литературы и инета. Но осталось много вопросов и непонятностей, так как совсем нет опыта в этом вопросе.
Может, кому будет интересно поразмять мозги и поднять прошлые знания?

Условие задачи:
Есть объем - V1 и объем V2 V1=20см3; V2=1см3
В объеме V1 присутствует давление газа (воздуха) P1, ну скажем 10 МПа (для ровного счета).
В объеме V2 в начальный момент атмосферное давление.
Объем V1 соединен с объемом V2 отверстием (ну например 4мм диаметром (0,004м)), через которое этот газ способен перетекать из одного объема в другой. Длина трубки соединяющей объемы около 10мм.
Но это отверстие закрыто штоком из объема V1, с конусом на конце (ну например 60град), который вставлен (этот конус) в данное отверстие и перекрывает его полностью, так как диаметр штока больше, чем диаметр отверстия.
Затем этот шток (вернее теперь уже конус), вынули из этого отверстия на расстояние примерно 2мм. Конус не покинул полностью отверстие, и при этом образовалась щель, между поверхностью конуса и кромкой отверстия.
Вопрос, как правильно посчитать скорость истечения газа через эту щель, в метрах или см в секунду? И затем определить объемный расход в м3 или см3?

Я специально показал размеры (хотя это и не важно), что бы было видно, что поток может быть не ламинарным при таких соотношениях (а может и ламинарным пока не знаю как к этому подойти).
Я попытался применить в этом случае формулу Пуазейля, но что-то у меня не получаются реальные величины. То ли я в единицах запутался, то ли вообще не правильно подошел к вопросу. В частности этой формулой чаще пользуются для расчета трубы, а у меня круговая щель. Может, есть какие-то особенности при этом?

Заранее благодарен за помощь и обсуждение.

С уважением, Андрей.


Отклики на это сообщение:

Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100