Hvordan beregne Kompressibilitet

De fleste av de tidlige arbeid i fluiddynamikk ble gjort med lav hastighet strømmer, der tettheten kan antas å være konstant. På begynnelsen av jet alder, nytt fenomen, som sjokkbølger, begynte å komme inn i kroppen av kunnskap. I sammentrykkbar strømning, ble tettheten ikke lenger betraktes som konstant. Denne utviklingen har ført til en rekke nye formler og tabeller nå brukes av ingeniørstudenter. Kompressibilitet er eiendommen av en væske som illustrerer hvor mye tettheten endres når trykket er lagt til.

Bruksanvisning

1 Bestemme forholdet mellom spesifikke varmer for fluidet man opererer i. Oftest i aerodynamikk, vil dette være 1,4 for luft. Til sammenligning, er forholdet mellom spesifikke varmer for karbondioksyd og 1,3 for helium det er 1,66.

2 Bestemme temperaturen for den væske man opererer i. Dette kan gjøres ved direkte måling, eller i tilfelle av luft, kan man referere til NACA standardatmosfære tabeller. For eksempel luft ved havnivå har en standard temperatur på 518,7 Rankine. Bruk kun absolutte temperaturskalaer.

3 Beregne lydhastigheten (a) for den væske man opererer i. Multipliser forholdet for spesifikke varmer (gamma), temperaturen (T) og gasskonstanten (R) for den væske man opererer i og ta kvadratroten av produktet.
a = ROT (gamma

R T)
a = ROT (1,4 518,7 1716)
a = 1116.3 ft / s

4 Bestemme tettheten til fluidet man opererer i, enten ved direkte måling eller bruk av tabeller, slik som Standard atmosfære. Tetthet for luft ved havnivå er 0.0227 lb / ft ^ 3.

5 Multipliser tetthet med kvadratet av hastigheten på lyden. Ta gjensidige av produktet for å få kompressibilitet.
t = 1 / (rho a ^ 2)
t = 1 / (0.0277 1116,3 ^ 2)
t = 3,54 x 10 ^ -5

Hint

  • Hvis du ikke kan måle eller annen måte finne en verdi du trenger, kan det beregnes ved hjelp av ligninger og lover som brukes til å lage NACA Standard Atmosphere.
  • Bruk kun absolutte temperaturskalaer og bruke de riktige verdiene for enhetene systemet du bruker. For eksempel ikke bruke Kelvin temperaturskalaen når du bruker lb / ft ^ 3 for tetthet.