Аэростатика

редактировать

Подполе статика жидкости, аэростатика есть исследование газов, не находящихся в движении, относительно системы координат, в которой они рассматриваются. Соответствующее исследование газов в движении называется аэродинамикой.

Аэростатика изучает распределение плотности, особенно в воздухе. Одним из применений этого является барометрическая формула.

. аэростат - это летательный аппарат легче воздуха, такой как дирижабль или баллон, который использует принципы аэростатики для плавания.

Содержание

1 Основные законы
2 Области исследований
3 См. также
4 Ссылки

Основные законы

Обработка уравнений поведения газа в состоянии покоя, как и в гидростатике, обычно начинается с рассмотрения общих уравнений количества движения для потока жидкости, которые могут быть выражены как:

$ρ [∂ U j ∂ T + U я ∂ U j ∂ T] = - ∂ P ∂ xj - ∂ τ ij ∂ xi + ρ gj {\ displaystyle \ rho [{\ partial U_ {j} \ over \ partial t} + U_ { i} {\ partial U_ {j} \ over \ partial t}] = - {\ partial P \ over \ partial x_ {j}} - {\ partial \ tau _ {ij} \ over \ partial x_ {i}} + \ rho g_ {j}}$ ${\ displaystyle \ rho [{\ partial U_ {j} \ over \ partial t} + U_ {i} {\ partial U_ {j} \ over \ partial t}] = - {\ partial P \ over \ частичный x_ {j}} - {\ partial \ tau _ {ij} \ over \ partial x_ {i}} + \ rho g_ {j}}$ ,

где $ρ {\ displaystyle \ rho}$ $\ rho$ - массовая плотность жидкости, $U j {\ displaystyle U_ {j}}$ ${\ displaystyle U_ {j}}$ - мгновенная скорость, $P {\ displaystyle P}$ $P$ - давление жидкости, $g {\ disp laystyle g}$ $g$ - внешние объемные силы, действующие на жидкость, а $τ i j {\ displaystyle \ tau _ {ij}}$ $\ tau _ {ij}$ - коэффициент переноса импульса. Поскольку статический характер жидкости требует, чтобы $U j = 0 {\ displaystyle U_ {j} = 0}$ ${\ displaystyle U_ {j} = 0}$ , и что $τ ij = 0 {\ displaystyle \ tau _ {ij} = 0}$ ${\ Displaystyle \ тау _ {ij} = 0}$ найден следующий набор дифференциальных уравнений в частных производных, представляющих основные уравнения аэростатики.

$∂ P ∂ xj = ρ gj {\ displaystyle {\ partial P \ over \ partial x_ {j}} = \ rho g_ {j}}$ ${\ displaystyle {\ partial P \ over \ частичный x_ {j}} = \ rho g_ {j}}$

Однако наличие непостоянной плотности, которая встречается в газообразных жидкостных системах (из-за сжимаемости газов), требует включения закон идеального газа :

$P ρ = RT {\ displaystyle {P \ over \ rho} = RT}$ ${\ displaystyle {P \ over \ rho} = RT}$ ,

где $R {\ displaystyle R}$ $R$ обозначает универсальную газовую постоянную, а $T {\ displaystyle T}$ $T$ температура газа, необходимая для отображения действительных аэростатических уравнений в частных производных:

$∂ P ∂ xj = ρ gj ^ = PRT gj ^ {\ displaystyle {\ partial P \ over \ partial x_ {j}} = \ rho {\ hat {g_ {j}}} = {P \ over \ RT} {\ hat {g_ {j}}}}$ ${\ displaystyle {\ partial P \ over \ partial x_ {j }} = \ rho {\ hat {g_ {j}}} = {P \ over \ RT} {\ hat {g_ {j}}}}$ ,

который может использоваться для расчета распределения давления в газах w термодинамические состояния шланга определяются уравнением состояния идеальных газов.

Области исследований

Атмосферное давление Колебания
Состав горного воздуха
Перекрестный- сечение атмосферы
Газ плотность
Диффузия газа в почве
Давление газа
Кинетическая теория газов
Парциальные давления в газовых смесях
Измерение давления

См. Также

Аэронавтика

Справочные материалы