Значение const в правой части выражения равно нулю согласно условиям (5.12). Отсюда определяется поле давления по высоте баротропной атмосферы:
n
|
n1 |
|
(5.14) |
|
1 |
|
P = Ро |
n — 1 Ро gz
|
n |
p0
Полученное выражение (5.14) называется барометрической формулой.
n
ния, строим модели атмосферы.
1. Модель изохорной атмосферы (р — con st, n ^ то). Из (5.14) имеем
р — Po - Рogz, (5.15)
что совпадает с результатом, полученным для несжимаемой жидкости. Границей атмосферы является высота zmax, где давление р — 0, следовательно, для изохорной атмосферы
zmax .
Рo z
Количественная оценка для воздуха (po — 0.1 МПа; p0 — 1.2кг/м3) дает zmax ~ 8 км, что нереально. Таким образом, модель изохорной атмосферы пригодна для расчета поля давления в пределах высот ~ 102 м.
Примером применения модели изохорной атмосферы служит расчет тяги дымовой трубы (рис.5.4).
|
Рис. 5.4: Схема расчета тяги дымовой трубы |
Физически возникновение перепада давлений между внешней средой - холодным воздухом и горячими газами внутри трубы на уровне оси разделительной заслонки обусловлено разностью весов столбов холодного воздуха и горячих газов высотой H. Принимая давление на выходе из трубы равным рбар, рассчитаем давление на уровне оси заслонки снаружи (рхол) и внутри трубы (рГ0Р). Пренебрегая динамическим напором струи газов,
вытекающих из трубы, проведем расчет, используя зависимость (5.15):
рбар = рхол Рхол ' g ' Н; p6ap= prop ргор ' g ' Н,
предыдущаяследующая
