გაზის კანონების გამოყენება ინჟინერიაში. გაზის გამონადენის ტექნიკური გამოყენება გაზის გამონადენი არის ელექტრული, ოპტიკური და თერმული ფენომენების ერთობლიობა, რომლებიც თან ახლავს ელექტრული დენის გავლას.

გაზებს აქვთ მრავალი თვისება, რაც მათ შეუცვლელს ხდის ტექნიკური მოწყობილობების ძალიან დიდ რაოდენობაში. აირების ქცევის ყველა მახასიათებელი, რაც მათ პრაქტიკაში გამოყენების საშუალებას იძლევა, შეიძლება ჩამოყალიბდეს მდგომარეობის განტოლების გამოყენებით (3.9.9).
გაზი - შეკუმშული ელასტიური სხეული
როგორც მდგომარეობის განტოლებიდან ჩანს, ჭურჭლის კედლებზე აირის მიერ განხორციელებული წნევა არის
(Z-11-1)
ეს წნევა ქრება მხოლოდ m -> 0 (გაზი თითქმის არ არის) ან V -* oo (გაზი განუსაზღვრელი ვადით გაფართოვდა), ასევე T -1 > O-ზე (გაზის მოლეკულები არ მოძრაობენ).
კედლებზე გაზის წნევის ძალა F = pS არის ელასტიური ძალის განსაკუთრებული ფორმა. გაზი ზამბარას ჰგავს, რომელიც ყოველთვის შეკუმშულია. მნიშვნელოვანია, რომ მცირე მასის გაზს შეუძლია შექმნას შედარებით დიდი წნევა.
გაზის წნევის კონტროლი
გაზის წნევა შეიძლება შეიცვალოს მისი მოცულობის ან ტემპერატურის შეცვლით. გარდა ამისა, გაზის წნევის ძალა ადვილად რეგულირდება მისი მოცულობის ან ტემპერატურის შეცვლის გარეშე. გაზი არის შეკუმშული "ზამბარა", რომლის "სიმტკიცე" შეიძლება სწრაფად შეიცვალოს გაზის წნევის პირდაპირპროპორციული დამოკიდებულების გამოყენებით მის მასაზე (იხ. ფორმულა (3.11.1)). გაზის მასის გაზრდით ნებისმიერ დახურულ სივრცეში, ჩვენ შეგვიძლია გავზარდოთ წნევა. ისინი ამას აკეთებენ, მაგალითად, მანქანის საბურავის ან ფეხბურთის ბურთის ჰაერით გაბერვით. ჭურჭლიდან გაზის ნაწილის გამოთავისუფლებით მისი წნევა მცირდება.
აირების მაღალი შეკუმშვა
აირები, განსაკუთრებით ატმოსფერულთან ახლოს ზეწოლის დროს, ადვილად შეკუმშულია სითხეებთან და მყარ სხეულებთან შედარებით. ეს ნიშნავს, რომ წნევის მცირე ცვლილება შესამჩნევად ცვლის მათ მოცულობას. პირიქით, მოცულობის მნიშვნელოვანი ცვლილება არ იწვევს წნევის დიდ ცვლილებას.
გაზის მაღალი შეკუმშვის გამო, მისი წნევის ძალა ოდნავ იცვლება გაფართოების ან შეკუმშვის დროს. ამიტომ, გაზი, რომელიც დგუშს უბიძგებს, მნიშვნელოვან სამუშაოს ასრულებს დიდ მანძილზე.
გაზების კარგი შეკუმშვა საშუალებას იძლევა მათი დიდი რაოდენობით შენახვა შესანახად მოსახერხებელ ცილინდრებში. შეკუმშული ბუნებრივი აირის ტრანსპორტირება ხდება მილებით ათასობით კილომეტრის მანძილზე.
გაზის მოცულობის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე
გაზების მოცულობა მნიშვნელოვნად იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. 1 °C-ით გაცხელებისას, მუდმივი წნევის დროს გაზის მოცულობა ასობითჯერ იზრდება, ვიდრე თხევადი და მყარი სხეულების მოცულობა.
აირების ყველა ჩამოთვლილი თვისება გამოიყენება ტექნოლოგიაში.
გაზი - ამორტიზატორი

ბრინჯი. 3.16
ასე მუშაობს მანქანის ან ველოსიპედის საბურავი. როდესაც ბორბალი ეჯახება მუწუკს, მასში ჰაერის შემცველი საბურავი დეფორმირებულია (ნახ. 3.16) და ბორბლის ღერძის მიერ მიღებული ბიძგი საგრძნობლად რბილდება. თუ საბურავი ხისტი იყო, ღერძი გადახტებოდა მუწუკის სიმაღლეზე ან მეტს.
ძრავების გაზი - სამუშაო კორპუსი
აირების მაღალი შეკუმშვა და მათი წნევისა და მოცულობის მკვეთრი დამოკიდებულება ტემპერატურაზე აქცევს გაზს "მოხერხებულ" სამუშაო სითხედ შეკუმშულ გაზზე მომუშავე ძრავებში და სითბოს ძრავებში.
გაზის თვისება არ შეინარჩუნოს ფორმა, მისი დაბალი სიმკვრივე და წნევის რეგულირების უნარი აირს აქცევს ერთ-ერთ ყველაზე მოწინავე ამორტიზატორად.

შეკუმშულ გაზზე მომუშავე ძრავებში, განსაკუთრებით შეკუმშულ ჰაერზე, გაზი (ჰაერი) ფართოვდება მისი კარგი შეკუმშვის გამო და მუშაობს თითქმის მუდმივი წნევით. შეკუმშული ჰაერი, დგუშზე ზეწოლის შედეგად, ხსნის კარებს ავტობუსებში, მეტროს მატარებლებში და ელექტრომატარებლებში. შეკუმშული ჰაერი მართავს სარკინიგზო ვაგონებისა და სატვირთო მანქანების საჰაერო მუხრუჭების დგუშებს. ამოძრავებს პნევმატური ჩაქუჩი და სხვა პნევმატური ხელსაწყოები შეკუმშული ჰაერი.
კოსმოსურ ხომალდებზეც არის პატარა რეაქტიული ძრავები, რომლებიც მუშაობენ შეკუმშულ გაზზე - ჰელიუმზე. ისინი ხომალდს სწორ გზას აძლევენ.
მანქანების, ტრაქტორების, თვითმფრინავების და რეაქტიული ძრავების შიდა წვის ძრავებში, მაღალი ტემპერატურის აირები გამოიყენება როგორც სამუშაო სითხე, რომელიც ამოძრავებს დგუშის, ტურბინას ან რაკეტას.
როდესაც აალებადი ნარევი იწვება ცილინდრში (მაგალითად, ბენზინი და ჰაერის ორთქლი), ტემპერატურა მკვეთრად იზრდება, დგუშზე წნევა იზრდება და გაზი, რომელიც ფართოვდება, მუშაობს დგუშის დარტყმის მთელ სიგრძეზე (ნახ. 3.17). ).
პრაქტიკაში, მხოლოდ გაზი შეიძლება ეფექტური იყოს როგორც სამუშაო სითხე ძრავებში. თხევადი ან მყარი გაცხელება იმავე ტემპერატურაზე, როგორც აირი, გამოიწვევს დგუშის მხოლოდ უმნიშვნელო მოძრაობას.
ნებისმიერი ცეცხლსასროლი იარაღი არსებითად სითბოს ძრავაა. სამუშაო სითხე აქ არის ასევე გაზი - ასაფეთქებელი ნივთიერებების წვის პროდუქტები. გაზის წნევის ძალა გამოაქვს ტყვია ჭურვიდან ან ჭურვი თოფის მჭიდიდან. და აუცილებელია, რომ ეს ძალა მუშაობს არხის მთელ სიგრძეზე. აქედან გამომდინარე, ტყვიისა და ჭურვის სიჩქარე უზარმაზარია: ასობით მეტრი წამში.
იშვიათი გაზები
გაზების სასარგებლო თვისებები, რომლებიც წარმატებით გამოიყენება ტექნოლოგიაში, ზოგიერთ შემთხვევაში უარყოფით როლს თამაშობს. ძნელია აირის მოშორება, ანუ ჭურჭელში გაზის მიღება ძალიან დაბალი წნევით - ვაკუუმის მდგომარეობაში, როდესაც გაზის მოლეკულები ეჯახება არა ერთმანეთს, არამედ მხოლოდ ჭურჭლის კედლებს.
მაღალი ვაკუუმი საჭიროა ხშირ შემთხვევაში და ძირითადად კათოდური სხივების მილებში და სხვა ვაკუუმ მოწყობილობებში. ზოგჯერ აუცილებელია ვაკუუმის შექმნა ძალიან დიდი მოცულობით, მაგალითად, უზარმაზარი ნაწილაკების ამაჩქარებლებში ან გარე სივრცის სიმულაცია. ჰიუსტონის (აშშ) ერთ-ერთი უდიდესი სიმულატორის დიამეტრი 22 მ და 15 სართულიანი შენობის სიმაღლეა (40 მ). როდესაც ასტრონავტები დაეშვნენ მთვარეზე, სარეზერვო ეკიპაჟმა იგივე ოპერაციები ჩაატარა სიმულატორში. ამან შესაძლებელი გახადა ასტრონავტების მოქმედებების წარმართვა გაუთვალისწინებელი ავარიების შემთხვევაში.
მაღალი ვაკუუმი ასევე საჭიროა მრავალი სხვა მიზნისთვის, კერძოდ, ოქსიდებისგან თავისუფალი ლითონების დნობისთვის, თბოიზოლაციის შესაქმნელად, მაგალითად, თერმოსებში.
ჩვეულებრივი დგუშის ტუმბოები ხდება არაეფექტური დგუშისა და ცილინდრის კედლებს შორის გაზების გაჟონვის გამო. მათი დახმარებით ვერცხლისწყლის მეათედი მილიმეტრის ქვემოთ წნევის მიღება შეუძლებელია. გაზების ამოტუმბვისთვის საჭიროა სხვადასხვა რთული მოწყობილობების გამოყენება.
ამჟამად, 10-12 Pa-მდე წნევა მიღწეულია 30 K ტემპერატურაზე. როდესაც გაგრილდება თხევადი ჰელიუმის ტემპერატურამდე (= 5 K), წნევა უნდა იყოს 10-31 Pa. ეს წნევა აღარ არის გაზომვადი. გაზის კონცენტრაცია ასეთ წნევაზე არის n~ 3 10"11 m~3. ეს ნიშნავს, რომ, მაგალითად, მოლეკულა გაფრინდება კუბში, რომლის გვერდია 1 მ 3 წელიწადში ერთხელ. გალაქტიკათშორის გარე წნევაც კი. სივრცე გაცილებით მაღალია: 10 27 Pa. A ჩვენს გალაქტიკაში, წნევა 10~15 Pa.

მბზინავი გამონადენი - დამოუკიდებელი გაზის გამონადენი, რომელიც ხორციელდება დაბალი წნევით. მბზინავი გამონადენი მოიცავს ორ ძირითად უბანს: -1 - კათოდის უშუალო მიმდებარე არანათელ უბანს (კათოდის ბნელი სივრცე; -2 - მანათობელი არე (დადებითი მანათობელი სვეტი). გარეგნობადა პარამეტრების განაწილება ნორმალური სიკაშკაშის გამონადენში

შუქის გამონადენის გამოყენება: ზენაილიტრონებში ზენერის დიოდი არის ორელექტროდიანი გაზის გამონადენი ან ნახევარგამტარული მოწყობილობა, რომლის ძაბვა ოდნავ იცვლება მასში გამავალი დენის ცვლილებისას (გარკვეულ საზღვრებში). S. გამოიყენება ელექტრული წრედის მოცემულ მონაკვეთში მუდმივი ძაბვის შესანარჩუნებლად, მაგალითად, ძაბვის სტაბილიზატორებში. პარამეტრულ ძაბვის რეგულატორში ზენერის დიოდის ჩართვის სქემა

ნათების გამონადენის გამოყენება: თირატრონებში Thyratron არის სამ ელექტროდიანი იონური მოწყობილობა ინკანდესენტური ცივი კათოდით, ან მბზინავი გამონადენი გაზის გარემოში, რომელიც ავსებს მოწყობილობას. T. ფართოდ გამოიყენება ძირითადად სქემებში ელექტრული დენის ძლიერი იმპულსების ფორმირებისთვის (ძირითადად, როგორც გადართვის მოწყობილობები სარადარო სადგურების გადამცემების მოდულატორებში).

ნაპერწკლის გამონადენი - - არასტაციონარული ელექტრული გამონადენი გაზში, რომელიც წარმოიქმნება ელექტრულ ველში რამდენიმე ატმოსფერომდე გაზის წნევის დროს. ნაპერწკლის გამონადენს აქვს ნათელი ზიგზაგის არხების სხივი. ნაპერწკალი, აირებში ელექტრული განმუხტვის ერთ-ერთი ფორმა; ჩვეულებრივ ხდება ატმოსფერული რიგის წნეხზე და თან ახლავს დამახასიათებელი ხმოვანი ეფექტი - ნაპერწკლის "ბზარი". ბუნებრივ პირობებში ი.პ. ყველაზე ხშირად შეინიშნება ელვის სახით

ნაპერწკლის გამონადენის გამოყენება: I. r. იპოვა სხვადასხვა ტექნიკური აპლიკაცია. მისი დახმარებით იწყება აფეთქებები და წვის პროცესები, იზომება მაღალი ძაბვები; იგი გამოიყენება სპექტროსკოპიულ ანალიზში, ელექტრული წრედის გადამრთველებში, ლითონის მაღალი სიზუსტის დასამუშავებლად. იგი დაფუძნებულია მასალაზე ნაპერწკლის გამონადენის სპეციფიკურ ეფექტზე. საშუალებას იძლევა მიიღოთ პროდუქტები მაღალი სიზუსტით და დაბალი ზედაპირის უხეშობის Electrospark ფანქარი. სქემა პორტატული ელექტრო ნაპერწკლების ხარვეზის დეტექტორი

რკალის გამონადენი არის დამოუკიდებელი გამონადენი გაზში, რომელიც ხდება შედარებით დაბალი ძაბვისა და მაღალი დენის სიმკვრივის დროს. რკალის გამონადენის მთავარი მიზეზი არის ცხელი კათოდის ინტენსიური თერმიონული გამოსხივება. გამოყენება ელექტრული რკალი არის გაზში დამოუკიდებელი რკალის გამონადენის ერთ-ერთი სახეობა, რომელშიც გამონადენის ფენომენი კონცენტრირებულია ვიწრო, კაშკაშა პლაზმურ ძაფში. ელექტროდების ჰორიზონტალური განლაგებით, ეს კაბელი, გამონადენით გახურებული აირის აღმავალი ნაკადების მოქმედებით, იღებს რკალის ფორმას.

ST. ELMO'S LIGHTS St. E. o. ჩამოყალიბდა დაძაბულობის დროს ელექტრული ველიწვერთან ახლოს ატმოსფეროში ის აღწევს 500 ვ/მ და უფრო მაღალ მნიშვნელობას, რაც ყველაზე ხშირად ჩნდება ჭექა-ქუხილის დროს ან მისი მოახლოებისას და ზამთარში ქარბუქის დროს. E.o-ს ფიზიკური ბუნების მიხედვით. კორონა გამონადენის განსაკუთრებული ფორმაა. Corona discharge Corona discharge - ელექტრო კორონა; ხდება ელექტროდების მახლობლად ელექტრული ველის გამოხატული არაერთგვაროვნებით. მსგავსი ველები წარმოიქმნება ელექტროდებზე ზედაპირის ძალიან დიდი გამრუდებით (წერტილები, თხელი მავთულები). კ.რ. ეს ელექტროდები გარშემორტყმულია დამახასიათებელი ბზინვარებით, რომელსაც ასევე უწოდებენ კორონას. კორონა ხშირად ჩნდება მაღალ წვეტიან ობიექტებზე ელექტროგადამცემი ხაზის გარშემო.

კორონას გამონადენის გამოყენება: კ.რ. ელექტრო ენერგია გარდაიქმნება ძირითადად თერმულ ენერგიად - შეჯახებისას იონები თავიანთი მოძრაობის ენერგიას აძლევენ ნეიტრალურ აირის მოლეკულებს. ეს მექანიზმი იწვევს ენერგიის მნიშვნელოვან დანაკარგებს მაღალი ძაბვის გადამცემ ხაზებზე. სასარგებლო აპლიკაცია. გვხვდება ელექტრო ფილტრებში, ელექტრო ფერწერაში (განსაკუთრებით ფხვნილის საფარისთვის). ელექტრო ფილტრი, მოწყობილობა სამრეწველო აირებიდან შეჩერებული თხევადი ან მყარი ნაწილაკების მოსაშორებლად ამ ნაწილაკების იონიზაციით, როდესაც გაზი გადის კორონას გამონადენის ზონაში და შემდგომ დეპონირებაში ელექტროდებზე.

გაზების გამოყენება ტექნოლოგიაში

მიზანი: აირების თვისებების შესწავლა და მათი გამოყენება ტექნოლოგიაში

საგანმანათლებლო: ჩამოყალიბდეს რეფლექსია, შესრულებისას ერთმანეთის დახმარებისა და მხარდაჭერის ჩვევა, შესრულებული დავალებისადმი კეთილსინდისიერი დამოკიდებულება;

განვითარება: მეტყველების, მეხსიერების, ყურადღების განვითარება, საგნისადმი ინტერესი, ფიზიკური ინსტრუმენტებით მუშაობის უნარი, სახელმძღვანელო, დამატებითი ლიტერატურა, მთავარის ხაზგასმის უნარი, ცოდნის პრაქტიკაში გამოყენების უნარი.

გაკვეთილების დროს

ორგ. მომენტი საშინაო დავალების შემოწმება (ტესტი) მოსწავლეთა მუშაობის ორგანიზება ჯგუფებში ჯგუფების შესრულება საშინაო დავალება - პუნქტი 4.8.

I ვარიანტი

1. ნივთიერების რაოდენობა იზომება:

A. მოლეკულები

B. ატომები

გ.კილოგრამი

E. კგ/მოლი

2. მოლური მასა არის:

ა.მატერიის მასა

ბ. ნივთიერების ერთი მოლის მასა

B. ფარდობითი მოლეკულური წონა

დ. ერთი მოლეკულის (ერთი ატომის) მასა

დ ნივთიერების რაოდენობა

E. ნახშირბადის ატომის მასის 1/12

3. ავოგადროს მუდმივი რიცხვით ტოლია:

4. იზოთერმული პროცესის განრიგია:

ა პარაბოლა

ბ სწორი

ბ. გატეხილი ხაზი

G. კუბური პარაბოლა

დ ჰიპერბოლა

E. ელიფსი

5. გეი-ლუსაკის კანონი მათემატიკურად ასე იწერება:

6. ნივთიერების რაოდენობა უდრის თანაფარდობას:

გ. ნივთიერების მასა მოლურ მასამდე

7. კლაპეირონის განტოლებაში მუდმივი მნიშვნელობა ეწოდება:

ა მუდმივი ავოგადრო

ბ.ბოლცმანის მუდმივი

B. უნივერსალური გაზის მუდმივი

G. აბსოლუტური ტემპერატურა

დ ნივთიერების რაოდენობა

E. მოლური მასა

8. იზოთერმული პროცესით:

9. იზობარული გათბობით:

D. ტემპერატურა მატულობს და წნევა იკლებს

10. იზოთერმული შეკუმშვის ქვეშ:

V. მოცულობა იზრდება და წნევა მცირდება

II ვარიანტი

1. მოლური მასა იზომება:

A. მოლეკულები

B. ატომები

გ.კილოგრამი

E. კგ/მოლი

2. ჩარლზის კანონი მათემატიკურად ასე იწერება:

3. იზოქორული პროცესის გრაფიკი არის:

ა პარაბოლა

ბ სწორი

ბ. გატეხილი ხაზი

G. კუბური პარაბოლა

დ ჰიპერბოლა

E. ელიფსი

4. ბოლცმანის მუდმივი რიცხვით ტოლია:

5. აბსოლუტური ტემპერატურა იზომება: A. გრადუსით ფარენჰეიტში

B. გრადუსი ცელსიუსით

V. გრადუსი Réaumur

გ.კელვინახი

E. თერმომეტრები

6. ავოგადროს მუდმივია:

ა ნივთიერების ერთი მოლის მასა

ბ. მოლეკულების რაოდენობა ნივთიერების მოცულობის ერთეულზე

ბ. მოლეკულების რაოდენობა ნივთიერების მოლში

დ. უნივერსალური აირის მუდმივი

დ. ნივთიერების მასის შეფარდება მის მოლურ მასასთან

E. ნივთიერების მოლეკულების რაოდენობის შეფარდება ნივთიერების მოლეკულების რაოდენობასთან

7. ნივთიერების რაოდენობა უდრის თანაფარდობას:

ა. მოლეკულის (ატომის) მასა მოლარულ მასამდე

ბ. მოლური მასაავოგადროს მუდმივამდე

B. ნივთიერების მასა შედარებით მოლეკულურ წონასთან

G. მოლეკულების (ატომების) რაოდენობა ავოგადროს მუდმივამდე

დ. მოლეკულების (ატომების) რაოდენობა მოლარულ მასამდე

E. მოლეკულის (ატომის) მასა ავოგადროს მუდმივამდე

8. იზობარული პროცესით:

ა. წნევის მატებასთან ერთად მოცულობა მცირდება

B. წნევის მატებასთან ერთად, მოცულობა იზრდება

B. წნევა და მოცულობა არ იცვლება

G. როდესაც წნევა მცირდება, მოცულობა მცირდება

D. ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მოცულობა იზრდება

E. მოცულობის მატებასთან ერთად ტემპერატურა იკლებს

9. იზოქორული გაგრილებით:

ა. წნევა და ტემპერატურა უცვლელია

B. ტემპერატურა იმატებს და წნევა იზრდება

B. ტემპერატურა მუდმივია და წნევა იზრდება

G. მოცულობა იზრდება, მაგრამ წნევა უცვლელი რჩება

D. ტემპერატურისა და წნევის შემცირება

E. მოცულობა და ტემპერატურა უცვლელია

10. იზოთერმული გაფართოებით:

ა. ტემპერატურა მუდმივია და წნევა მცირდება

B. ტემპერატურა მუდმივია და წნევა იზრდება

B. ტემპერატურა იზრდება და წნევა მცირდება

D. მოცულობა და წნევის შემცირება

D. მოცულობის და ტემპერატურის შემცირება

E. წნევა და ტემპერატურა უცვლელია.

სწორი პასუხები:

ვარიანტი I – B B E D D D C A D B

ვარიანტი II – E G B D D C D E Y A

ტესტური დავალების შედეგების შეფასების კრიტერიუმები:

9-10 სწორია - "5"

8 სწორია - "4"

6-7 სწორია - "3"

< 6 верно – «2»

სუსტ მოსწავლეებს სთავაზობენ ფიზიკურ კარნახს

P*V=const - _______ პროცესის ფორმულა იზობარული პროცესის გრაფიკი არის _______ იზოქორული პროცესის დროს ტემპერატურის შემცირებით, წნევა არის ________ გეი-ლუსაკის კანონის მიხედვით, მოცულობის მატებასთან ერთად წნევა არის _________ V / T = const არის კანონის ფორმულა _________ ბოილ-მარიოტის კანონის თანახმად, მუდმივი მნიშვნელობაა _________ იზომბარი გათბობა - ტემპერატურის მატებისას და წნევა ________ სამი გრაფიკიდან - იზობარები, იზოთერმები, არის, ჰიპერბოლა არის _______ იზოთერმული შეკუმშვისას, ტემპერატურა მუდმივია და წნევა _______ იზობარიულ პროცესში, მუდმივი მნიშვნელობაა _______

კლასი იყოფა ჯგუფებად, მოცემული მასალების მიხედვით მოსწავლეები ამზადებენ მტევანს და იცავენ მას.

გაზების თვისებები

გაზი (აიროვანი მდგომარეობა) (ჰოლანდიურიდან გაზი, მიდის სხვა ბერძნულში. hpt) - მატერიის ოთხი საერთო მდგომარეობიდან ერთ-ერთი, რომელიც ხასიათდება ძალიან სუსტი ბმებით მის შემადგენელ ნაწილაკებს (მოლეკულებს, ატომებს ან იონებს) შორის, აგრეთვე. მათი მაღალი მობილურობა. გაზის ნაწილაკები თითქმის თავისუფლად და ქაოტურად მოძრაობენ შეჯახებებს შორის ინტერვალებში, რომლის დროსაც ხდება მათი მოძრაობის ხასიათის მკვეთრი ცვლილება. ასევე, ტერმინი „გაზი“ შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ნივთიერება, რომლის ტემპერატურა უდრის ან აღემატება კრიტიკულ წერტილს, ამ ტემპერატურაზე აირის შეკუმშვა არ იწვევს სითხის წარმოქმნას. ეს არის განსხვავება გაზსა და ორთქლს შორის. როდესაც წნევა იზრდება, გაჯერებული ორთქლი ნაწილობრივ გადაიქცევა სითხეში, გაზი არა.

ნივთიერების აირისებრ მდგომარეობას იმ პირობებში, როდესაც ერთი და იმავე ნივთიერების სტაბილური თხევადი ან მყარი ფაზის არსებობას ჩვეულებრივ ორთქლს უწოდებენ.

სითხეების მსგავსად, აირებიც სითხეა და წინააღმდეგობას უწევს დეფორმაციას. სითხეებისგან განსხვავებით, გაზებს არ აქვთ ფიქსირებული მოცულობა და არ ქმნიან თავისუფალ ზედაპირს, მაგრამ მიდრეკილნი არიან შეავსონ მთელი ხელმისაწვდომი მოცულობა (მაგალითად, ჭურჭელი).

აირისებრი მდგომარეობა არის მატერიის ყველაზე გავრცელებული მდგომარეობა სამყაროში (ვარსკვლავთშორისი მატერია, ნისლეულები, ვარსკვლავები, პლანეტარული ატმოსფეროები და ა.შ.). მიერ ქიმიური თვისებებიაირები და მათი ნარევები ძალიან მრავალფეროვანია - დაბალაქტიურისაგან ინერტული აირებიფეთქებადი აირის ნარევებისთვის. "გაზის" ცნება ზოგჯერ ვრცელდება არა მხოლოდ ატომებისა და მოლეკულების აგრეგატებზე, არამედ სხვა ნაწილაკების აგრეგატებზეც - ფოტონები, ელექტრონები, ბრაუნის ნაწილაკები და ასევე პლაზმა.

გაზის მოლეკულების თერმული მოძრაობის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია უწესრიგო (ქაოტური) მოძრაობა. ბრაუნის მოძრაობა ასევე არის მოლეკულების მოძრაობის უწყვეტი ბუნების ექსპერიმენტული დადასტურება.

დიფუზია არის ერთი ნივთიერების მოლეკულების მეორეში სპონტანური შეღწევის ფენომენი. ნივთიერებების ურთიერთდიფუზიის შედეგად მათი კონცენტრაცია თანდათან უთანაბრდება მათ მიერ დაკავებული მოცულობის ყველა უბანში. დადგენილია, რომ დიფუზიის პროცესის სიჩქარე დამოკიდებულია ნივთიერებების ტიპზე და ტემპერატურაზე.

ერთ-ერთი ყველაზე საინტერესო ფენომენი, რომელიც ადასტურებს მოლეკულების მოძრაობის შემთხვევითობას, არის ბრაუნის მოძრაობა, რომელიც ვლინდება გაზში შეჩერებული ნივთიერების მიკროსკოპული ნაწილაკების თერმული მოძრაობის სახით. ეს ფენომენი პირველად 1827 წელს დააფიქსირა რ.ბრაუნმა, რომლის სახელიდანაც მიიღო სახელი. ასეთი ნაწილაკების მოძრაობის შემთხვევითობა აიხსნება იმპულსების გაზის მოლეკულებიდან ნაწილაკზე სხვადასხვა მიმართულებით გადაცემის შემთხვევითი ბუნებით. ბრაუნის მოძრაობა რაც უფრო შესამჩნევია, მით უფრო მცირეა ნაწილაკი და მით უფრო მაღალია სისტემის ტემპერატურა. ტემპერატურაზე დამოკიდებულება მიუთითებს იმაზე, რომ მოლეკულების ქაოტური მოძრაობის სიჩქარე ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება, რის გამოც მას თერმული მოძრაობა ეწოდება.

გაზის მსგავსი

ამორტიზატორი შეიძლება უსაფრთხოდ ეწოდოს ნებისმიერი მანქანის შეჩერების ყველაზე მნიშვნელოვან კომპონენტს. ამ პატარა კვანძის გარეშე, ავტომობილის კორპუსის უწყვეტი ვერტიკალური რხევის გამო მართვა უბრალოდ აუტანელი იქნებოდა. საავტომობილო ამორტიზატორი ასრულებს ერთგვარი დამამშვიდებლის როლს, აფერხებს ზამბარების, ზამბარების ან ბრუნვის ზოლების ვიბრაციას. მანქანის ძარის მასა ნაწილდება საკიდურ ზამბარებზე ისე, რომ ეს უკანასკნელი მუდმივად შეკუმშულია გარკვეული რაოდენობით, რაც დამოკიდებულია მანქანის წონაზე და ზამბარების სიმტკიცეზე. ამრიგად, მანქანის თითოეულ ბორბალს აქვს უნარი გადაადგილდეს როგორც მაღლა, ასევე ქვემოთ ძარასთან შედარებით. ამის გამო მიიღწევა თითოეული ბორბლის მუდმივი კონტაქტი გზის ზედაპირთან, იმისდა მიუხედავად, ბორბალი ურტყამს მუწუკს თუ ხვრელს. მაგრამ ამორტიზატორი რომ არ იყოს, მაშინ გზასთან კონტაქტი არ იქნებოდა მუდმივი ზამბარების ვიბრაციის გამო. ბევრს, ალბათ, იცნობს ის შეგრძნებები, როდესაც მანქანის ბორბლები იწყებენ აჯანყებას ოდნავი აჯანყების დროს და 30 კმ/სთ სიჩქარითაც კი, ხდება მანქანის კონტროლის გაუარესება. ასეთი სიმპტომები უბრალოდ საუბრობს ჩავარდნილ შოკის აბსორბერზე. ზემოაღნიშნულიდან შეიძლება გვესმოდეს, რომ ამორტიზატორი ემსახურება ზამბარების გადაჭარბებული ვიბრაციების დათრგუნვას და გზის ზედაპირთან ბორბლების მუდმივ კონტაქტს. ამორტიზატორების ჯიშები თუ რომელიმე მძღოლს ჰკითხავთ რა ტიპის ამორტიზატორები იცის, პასუხი იქნება დაახლოებით ასეთი: ზეთი, გაზ-ზეთი და გაზი. და ეს ფუნდამენტურად არასწორია, რადგან აბსოლუტურად ყველა მანქანის ამორტიზატორი შეიცავს ზეთს ან სხვა სითხეს (დაწვრილებით ამის შესახებ მოგვიანებით). უფრო სწორად, ამორტიზატორები შეიძლება დაიყოს ზეთად და გაზად. და თუ არ შეეხებით ყველა სახის პნევმატურ და რეგულირებად საკიდებს, მაშინ არის ერთ და ორ მილის ამორტიზატორები. ზეთის ორმილიანი (ჰიდრავლიკური) ამორტიზატორი ჰიდრავლიკური ორმილიანი ამორტიზატორი ყველაზე მარტივი, იაფი და, სამწუხაროდ, ყველაზე არასტაბილურია. ორმილის ამორტიზატორი შედგება შემდეგი კომპონენტებისგან: ცილინდრული კორპუსი (რეზერვუარი); სამუშაო ცილინდრი; სამუშაო ცილინდრში ჩაშენებული პირდაპირი დარტყმის (შეკუმშვის) სარქველი; დგუში; დგუშში ჩაშენებული უკუ დარტყმის სარქველი (მობრუნება); მარაგი; გარსაცმები. სამუშაო ცილინდრი მოთავსებულია ამორტიზატორის კორპუსში, რომელიც ასევე ემსახურება როგორც რეზერვუარს და ივსება გარკვეული რაოდენობის ზეთით. დგუში დაკავშირებულია ღეროსთან და მდებარეობს სამუშაო ცილინდრში. ასეთი ამორტიზატორის მუშაობის პრინციპი ძალიან მარტივია. შეკუმშვისას, დგუში ღეროსთან ერთად მოძრაობს ქვემოთ და ანაწილებს ზეთს წინა დარტყმის სარქველის მეშვეობით სამუშაო ცილინდრიდან ამორტიზატორის სხეულში. ამ შემთხვევაში ჰაერი, რომელიც ავზის ზედა ნაწილშია, ოდნავ შეკუმშულია. აბრუნებისას, დგუში მოძრაობს საპირისპირო მიმართულებით და უკანა სარქვლის მეშვეობით გვერდს უვლის ზეთს კორპუსიდან სამუშაო ცილინდრამდე. ჰიდრავლიკურ ამორტიზატორის არაერთი სერიოზული ნაკლი აქვს. მთავარი მინუსი არის სითბო. მოგეხსენებათ, ერთი ენერგიის ჩაქრობა იწვევს მეორის გაჩენას, ხოლო ამორტიზატორი - ზამბარის კომპენსირებული ვიბრაციები იქცევა და ზეთიც შესაბამისად თბება. ორი მილის დიზაინის და შედარებით მცირე მოცულობის გამო ზეთი სწრაფად თბება, მაგრამ ცუდად კლებულობს. ეს პრობლემა ავტომატურად წარმოშობს შემდეგს - ზეთის ქაფს. ამის წინააღმდეგ ბრძოლა არ არსებობს, მაგრამ გამოცდილი მემანქანეები ძალიან ხშირად ცდილობენ აერაციისგან თავის დაღწევას ახალი ამორტიზატორის ზეთით შევსებით, რომელსაც უწოდებენ "თვალებისკენ".

გაზი, როგორც ძრავების სამუშაო სითხე

სამუშაო სითბო - სითბოს ინჟინერიასა და თერმოდინამიკაში, პირობითი შეუცვლელი მატერიალური სხეული, რომელიც ფართოვდება მასზე სითბოს მიწოდებისას და იკუმშება გაციებისას და სითბური ძრავის მუშა სხეულის მოძრაობისას. თეორიულ განვითარებაში, სამუშაო სითხეს ჩვეულებრივ აქვს იდეალური გაზის თვისებები.

პრაქტიკაში, სითბოს ძრავების სამუშაო სითხე არის ნახშირწყალბადის საწვავის (ბენზინი, დიზელის საწვავი და ა.შ.) ან წყლის ორთქლის წვის პროდუქტები, რომლებსაც აქვთ მაღალი თერმოდინამიკური პარამეტრები (საწყისი: ტემპერატურა, წნევა, სიჩქარე და ა.

სამაცივრო მანქანები იყენებენ ფრეონებს, ჰელიუმს,

თერმული ძრავა, თერმული ენერგიის მექანიკურ სამუშაოდ გადაქცევის მანქანა. სითბურ ძრავში გაზი ფართოვდება, რაც დგუშს აჭერს და იწვევს მის მოძრაობას, ან ტურბინის ბორბლის პირებზე და ეუბნება ბრუნვას. ორმხრივი ძრავების მაგალითებია ორთქლის ძრავები და შიდა წვის (და დიზელის) ძრავები. ძრავის ტურბინები არის გაზი (მაგალითად, თვითმფრინავების ტურბორეაქტიულ ძრავებში) და ორთქლი.

ორმხრივი სითბოს ძრავებში, ცხელი გაზი ფართოვდება ცილინდრში, მოძრაობს დგუში და ამით ასრულებს მექანიკურ მუშაობას. დგუშის სწორხაზოვანი ორმხრივი მოძრაობის ლილვში გადასაყვანად ჩვეულებრივ გამოიყენება ამწე მექანიზმი.

გარე წვის ძრავებში (მაგალითად, ორთქლის ძრავებში), სამუშაო სითხე თბება ძრავის გარეთ საწვავის დაწვით და გაზი (ორთქლი) ცილინდრში იკვებება მაღალი ტემპერატურისა და წნევის დროს. გაზი, რომელიც აფართოებს და მოძრაობს დგუში, კლებულობს და მისი წნევა ეცემა ატმოსფერულთან ახლოს. ეს გამონაბოლქვი აირი ამოღებულია ცილინდრიდან, შემდეგ კი გაზის ახალი ნაწილი იკვებება მასში - ან მას შემდეგ, რაც დგუში დაბრუნდება თავდაპირველ პოზიციაზე (ერთჯერადი მოქმედების ძრავებში - ერთჯერადი ამოღებით), ან უკანა მხრიდან. დგუშის (ორმაგი მოქმედების ძრავებში). ამ უკანასკნელ შემთხვევაში, დგუში უბრუნდება თავდაპირველ მდგომარეობას გაზის ახალი ნაწილის მოქმედებით, ხოლო ერთჯერადი მოქმედების ძრავებში დგუში უბრუნდება თავდაპირველ პოზიციას ამწე ლილვზე დამონტაჟებული მფრინავის საშუალებით. ორმაგი მოქმედების ძრავებში ლილვის ყოველი შემობრუნებისთვის არის ორი სამუშაო დარტყმა, ხოლო ერთმოქმედების ძრავებში მხოლოდ ერთი; ამიტომ, პირველი ძრავები ორჯერ უფრო ძლიერია იგივე ზომებითა და სიჩქარით.

შიგაწვის ძრავებში ცხელი გაზი, რომელიც ამოძრავებს დგუშს, მიიღება საწვავის და ჰაერის ნარევის პირდაპირ ცილინდრში დაწვით.

ძრავებში სამუშაო სითხისა და გამონაბოლქვი აირის ახალი ნაწილების მიწოდებისთვის გამოიყენება სარქვლის სისტემა. გაზის მიწოდება და გამოშვება ხორციელდება დგუშის მკაცრად განსაზღვრულ პოზიციებზე, რაც უზრუნველყოფილია სპეციალური მექანიზმით, რომელიც აკონტროლებს შემშვები და გამონაბოლქვი სარქველების მუშაობას.

იშვიათი გაზები

მოლეკულების თავისუფალი გზის სიგრძე უკუპროპორციულია აირის წნევაზე. გაზის შემცირებით, ის ბუნებრივად იზრდება და აღწევს, მაგალითად, 1 სმ-ს 0,009 მმ Hg წნევით. Ხელოვნება. და რამდენიმე კილომეტრი მაღალი სიხშირით (მაღალი). ამ პირობებში, როდესაც გზის საშუალო სიგრძე გემის ზომაზე ბევრად აღემატება, აირის მოლეკულებს შორის შეჯახება შედარებით იშვიათად ხდება და თითოეული მოცემული მოლეკულა მიფრინავს ჭურჭლის ერთი კედლიდან მეორეზე, უმეტესწილად სხვასთან შეჯახების გარეშე. მოლეკულები. შედეგად, ისეთი თვისებები, როგორიცაა სიბლანტე, დიფუზია, თბოგამტარობა, რომლებიც ძირითადად დამოკიდებულია მოლეკულურ შეჯახებაზე, მნიშვნელოვნად იცვლება. მაღალ ვაკუუმში აირების თერმული კონდუქტომეტრის ძალიან ძლიერი დაქვეითება პრაქტიკულად გამოიყენება თერმოზებში, სამრეწველო და ლაბორატორიულ დევარის გემებში. მათში თბოიზოლაცია მიიღწევა ძირითადად იმით, რომ ჭურჭელი მზადდება ორმაგი კედლებით და იქმნება მაღალი ვაკუუმი მათ შორის სივრცეში.

შოტლანდიელი ქიმიკოსი ჯეიმს დიუარი (1842-1923). მან მოამზადა დიდი რაოდენობით თხევადი ჟანგბადი, რომელსაც ინახავდა მის მიერ გამოგონილ ჭურჭელში, სახელად Dewar ჭურჭელი. Dewar-ის ჭურჭელი არის კოლბა ორმაგი კედლით,რომელსაც შორის ჰაერი ამოტუმბავს.კედელებს შორის იშვიათი გაზის თბოგამტარობა იმდენად მცირეა, რომ ჭურჭელში მოთავსებული ნივთიერების ტემპერატურა დიდხანს რჩება მუდმივი. სითბოს გადაცემის პროცესის კიდევ უფრო შენელებისთვის, დევარმა ჭურჭლის კედლები ვერცხლისფერი დაასრულა (საყოფაცხოვრებო თერმოსი მხოლოდ დევარის ჭურჭელია საცობით.)

ღრმა ვაკუუმი

ღრმა ვაკუუმის მისაღწევად, მაგალითად 10-6 მმ ვწყ.სვ. ხელოვნება, გამოიყენეთ ე.წ. დიფუზიური ტუმბოები. არსებობს დიფუზიური ტუმბოების ორი ძირითადი ტიპი: ვერცხლისწყალი და ზეთი. ისინი ერთსაფეხურიანი და მრავალსაფეხურიანია, ყველაზე ხშირად ორსაფეხურიანი.

ღრმა ვაკუუმის მიღება

ნახ. 1 გვიჩვენებს მინის დიფუზიური ვერცხლისწყლის ტუმბოს დიაგრამას. იგი შედგება რეზერვუარისგან 1 ვერცხლისწყლით მიერთებული მაცივართან 2. ვერცხლისწყალი მიიყვანება ადუღებამდე გაზის სანთურით ან ელექტრო ღუმელით გახურებით. ვერცხლისწყლის ორთქლი ამოდის მე-3 მილით, შედის მაცივარში, სადაც კონდენსირდება და ბრუნდება ავზში / 4 მილის მეშვეობით. ტუმბოს მუშაობის პრინციპი ემყარება იმ ფაქტს, რომ მაცივარში ვერცხლისწყლის ორთქლის ნაწილობრივი კონდენსაციის გამო ბოლოში. მე-5 მილის, ვერცხლისწყლის ორთქლის (ან სხვა სითხის) წნევა შემცირებულია. ამრიგად, მილში 6 გაზი დიფუზირდება მიდამოში შემცირებული წნევით და შემდეგ მილი 7 გადადის ინსტალაციის წინა ევაკუუმში.

ინსტალაციაში შედარებით მაღალი წნევით, ვერცხლისწყლის ორთქლი, რომელიც ტოვებს მილს 5, ეჯახება ამ მილის ბოლოს მდებარე გაზის მოლეკულებს, აისახება ყველა მიმართულებით. ამავდროულად, მე-6 მილში გაზი დიფუზირდება ვერცხლისწყლის ორთქლის შემომავალ ნაკადში, რომელსაც ჯერ არ ჰქონდა დრო კონდენსაციისთვის. ასეთ შემთხვევებში არ უნდა იქნას გამოყენებული ვერცხლისწყლის დიფუზიური ტუმბო.

დიფუზიური ტუმბოს ექსპლუატაციის დროს აუცილებელია კონდენსაციის ნაწილის სწორი გაგრილების ფრთხილად მონიტორინგი. წყალი უნდა მიეწოდოს მაცივარს მანამ, სანამ ღუმელი ვერცხლისწყლით ავზის ქვეშ გათბობას დაიწყებს და გამორთულია მას შემდეგ, რაც ვერცხლისწყალი შეწყვეტს დუღილს. თუმცა, ტუმბოს გათბობა უნდა ჩართოთ მხოლოდ მას შემდეგ, რაც წინა ვაკუუმი უკვე შეიქმნა.

ინსტალაციის რაიმე გაუმართაობის შემთხვევაში, ვერცხლისწყლის ტუმბოს გათბობა დაუყოვნებლივ უნდა გამორთოთ და შეცდომის ან უბედური შემთხვევის გამოსასწორებლად არაფერი არ უნდა გაკეთდეს, სანამ ის მთლიანად არ გაცივდება. ავარიის გამომწვევი მიზეზები შეიძლება იყოს: მაცივრის გადახურება წყლის ნაკადის გაჩერების ან შენელების შედეგად, მაცივრის ავარია ცხელი მოწყობილობით წყლის გაზრდის გამო. თუ ინსტალაციაში წნევა მოიმატებს, ვერცხლისწყალი შეწყვეტს დუღილს და მისი ტემპერატურა დაიწყებს მატებას. უბედური შემთხვევა ასევე შეიძლება მოხდეს გადახურებული ვერცხლისწყლის უეცარი ადუღებით.

10-6 მმ Hg რიგის ვაკუუმის მისაღებად. Ხელოვნება. აუცილებელია ორი ერთსაფეხურიანი ტუმბოს ან ერთი ორსაფეხურიანი ტუმბოს სერიის დაყენება.

ნახ. 2 გვიჩვენებს ორსაფეხურიან ზეთით ჩაძირული მაღალი ვაკუუმური დიფუზიის ტუმბოს შიდა ელექტრული გათბობით. მასში ზეთი უნდა ჩაასხათ არაუმეტეს 60-70 სმ3. სიფრთხილე უნდა იქნას მიღებული, რომ გათბობის კოჭა მთლიანად დაფარული იყოს დიფუზიური მინერალური ფენით 2 მმ-მდე სისქით. ზედმეტმა ზეთმა შეიძლება ხელი შეუშალოს ნორმალურ მუშაობას, რადგან ეს იწვევს დაგვიანებულ დუღილს. დაახლოებით 15 წუთის გახურების შემდეგ დიფუზიური ტუმბო იწყებს მუშაობას. Თუ გინდა; გამორთეთ ტუმბო, ჯერ გამორთეთ ელექტრო გათბობა, ზეთი გაცივდეს დაახლოებით 400C-მდე და მხოლოდ ამის შემდეგ გამორთეთ გაგრილება და ტუმბოს ვენტილაცია.

დიფუზიური ზეთი დროდადრო უნდა შეიცვალოს ახალი ზეთით. დიფუზიური ზეთის ვარგისიანობა შეიძლება შეფასდეს მისი ფერით: ძლიერად შეღებილი ზეთი სამუშაოსთვის შეუფერებელია.

ბრინჯი. 1. შუშის ვერცხლისწყლის დიფუზიური ტუმბო

ბრინჯი. 2 მინის მაღალი ვაკუუმის ზეთი ორსაფეხურიანი დიფუზიური ტუმბო.

ინსტრუმენტიდან ზეთის ამოღების შემდეგ, ტუმბოს შიდა ნაწილი ირეცხება ნახშირბადის ტეტრაქლორიდით. ტუმბოს ზეთით შევსებამდე, გამხსნელის ყველა ნარჩენი მთლიანად უნდა მოიხსნას.

პნევმატური დრაივი

გაზის სისტემები პნევმატური სისტემები პნევმატიკა.

პნევმატური დრაივი

ბუნებრივი კონვექცია

დახურული უჯრედები

წინასწარ შეკუმშული გაზი მიმოქცევა (დახურული) და არ მიმოქცევაში

პირველი მიმართულებით

მეორე მიმართულება

მესამე მიმართულება

ჰაერის ნაკადი

პნევმატური სისტემების საინჟინრო გამოთვლები მცირდება ავზების შევსების და დაცლის დროს (ძრავის სამუშაო კამერები), აგრეთვე მილსადენებით ადგილობრივი წინააღმდეგობების მეშვეობით ჰაერის სიჩქარის და ნაკადის სიჩქარის განსაზღვრაზე. ჰაერის შეკუმშვის გამო, ეს გამოთვლები ბევრად უფრო რთულია, ვიდრე ჰიდრავლიკური სისტემებისა და სრულად შესრულებულია მხოლოდ განსაკუთრებით კრიტიკულ შემთხვევებში. ჰაერის ნაკადის პროცესების სრული აღწერა შეგიძლიათ იხილოთ გაზის დინამიკის სპეციალურ კურსებში.

ჰაერის (აირის) ნაკადის ძირითადი ნიმუშები იგივეა, რაც სითხეებისთვის, ე.ი. გაიმართება ლამინარულიდა ტურბულენტურინაკადის რეჟიმები, ნაკადის სტაბილური და არასტაბილური ბუნება, მილსადენის ცვლადი განივი მონაკვეთის გამო ერთგვაროვანი და არაერთგვაროვანი დინება და ნაკადების ყველა სხვა კინემატიკური და დინამიური მახასიათებელი. ჰაერის დაბალი სიბლანტისა და შედარებით მაღალი სიჩქარის გამო, დინების რეჟიმი უმეტეს შემთხვევაში ტურბულენტულია.

სამრეწველო პნევმატური აქტივატორებისთვის საკმარისია იცოდეთ ჰაერის ნაკადის დადგენილი ბუნების კანონზომიერებები. გარემოსთან სითბოს გაცვლის ინტენსივობიდან გამომდინარე, ჰაერის პარამეტრები გამოითვლება თერმოდინამიკური პროცესის ტიპის გათვალისწინებით, რომელიც შეიძლება იყოს იზოთერმული (სრული სითბოს გაცვლით და პირობის დაკმაყოფილებით თ= const) ადიაბატურამდე (სითბოს გადაცემის გარეშე).

აქტივატორების მაღალი სიჩქარით და გაზის გადინების წინააღმდეგობების საშუალებით, შეკუმშვის პროცესი განიხილება ადიაბატურად ადიაბატური მაჩვენებლით. კ= 1.4. პრაქტიკულ გამოთვლებში, ადიაბატური მაჩვენებელი იცვლება პოლიტროპული მაჩვენებლით (ჩვეულებრივ აღებული ნ= 1.3…1.35), რაც შესაძლებელს ხდის ჰაერის ხახუნის და შესაძლო სითბოს გადაცემის შედეგად დანაკარგების გათვალისწინებას.

რეალურ პირობებში ჰაერსა და სისტემის ნაწილებს შორის გარკვეული სითბოს გაცვლა აუცილებლად ხდება და ჰაერის მდგომარეობის ეგრეთ წოდებული პოლიტროპული ცვლილება ხდება. რეალური პროცესების მთელი დიაპაზონი აღწერილია ამ მდგომარეობის განტოლებებით

pV n= კონსტ

სადაც ნ- პოლიტროპული ინდექსი, რომელიც განსხვავდება ნ= 1 (იზოთერმული პროცესი) მდე ნ= 1.4 (ადიაბატური პროცესი).

ჰაერის ნაკადის გაანგარიშება ემყარება იდეალური აირის მოძრაობის ცნობილ ბერნულის განტოლებას.

განტოლების ტერმინები გამოხატულია წნევის ერთეულებში, რის გამოც მათ ხშირად უწოდებენ "წნევას":
z - წონის წნევა;
p - სტატიკური წნევა;
- მაღალსიჩქარიანი ან დინამიური წნევა.

პრაქტიკაში, წონის წნევა ხშირად უგულებელყოფილია და ბერნულის განტოლება იღებს შემდეგ ფორმას

სტატიკური და დინამიური წნევის ჯამს მთლიანი წნევა ეწოდება. P0. ამრიგად, ჩვენ ვიღებთ

გაზის სისტემების გაანგარიშებისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ ორი ფუნდამენტური განსხვავება ჰიდრავლიკური სისტემების გაანგარიშებისგან.

პირველი განსხვავება ის არის, რომ განისაზღვრება არა მოცულობითი ჰაერის ნაკადი, არამედ მასობრივი. ეს საშუალებას გაძლევთ გააერთიანოთ და შეადაროთ პნევმატური სისტემების სხვადასხვა ელემენტების პარამეტრები სტანდარტული ჰაერისთვის (ρ = 1,25 კგ/მ3, υ = 14,9 მ2/წმ გვ= 101,3 კპა და ტ= 20°C). ამ შემთხვევაში, ხარჯების განტოლება იწერება როგორც

Q m1 = Q m2ან υ 1 V 1 S 1= υ 2 V 2 S 2

მეორე განსხვავება ისაა, რომ ჰაერის ზებგერითი ნაკადის სიჩქარის დროს იცვლება ნაკადის სიჩქარის დამოკიდებულების ბუნება წინაღობაზე წნევის ვარდნაზე. ამასთან დაკავშირებით, არსებობს ცნებები სუბკრიტიკული და სუპერკრიტიკული ჰაერის ნაკადის რეჟიმების შესახებ. ამ ტერმინების მნიშვნელობა ახსნილია ქვემოთ.

განვიხილოთ ავზიდან გაზის გადინება პატარა ხვრელში, ავზში მუდმივი წნევის შენარჩუნებისას (ნახ. 11.1). ჩვენ ვივარაუდებთ, რომ წყალსაცავის ზომები იმდენად დიდია გამოსასვლელის ზომებთან შედარებით, რომ შეგვიძლია მთლიანად უგულებელვყოთ რეზერვუარის შიგნით გაზის სიჩქარე და, შესაბამისად, რეზერვუარის შიგნით გაზის წნევა, ტემპერატურა და სიმკვრივე ექნება. ღირებულებებს p0, ρ 0 და T0.

სურ.11.1. გაზის გადინება თხელი კედლის ნახვრეტიდან

გაზის გადინების სიჩქარე შეიძლება განისაზღვროს შეკუმშვადი სითხის გადინების ფორმულიდან, ე.ი.

ხვრელში გამავალი გაზის მასის ნაკადის სიჩქარე განისაზღვრება ფორმულით

სადაც ω 0 არის ხვრელის კვეთის ფართობი.

დამოკიდებულება p/p 0ეწოდება გაზის გაფართოების ხარისხს. ფორმულის (11.7) ანალიზი გვიჩვენებს, რომ კვადრატულ ფრჩხილებში ფესვის ქვეშ გამოხატული ქრება, როდესაც p/p 0= 1 და p/p 0= 0. ეს ნიშნავს, რომ წნევის თანაფარდობის გარკვეული მნიშვნელობისას მასის ნაკადი აღწევს მაქსიმუმს Qmax. გაზის მასის ნაკადის ნაკვეთი წნევის შეფარდებასთან p/p 0ნაჩვენებია სურათზე 11.2.

სურ.11.2. აირის მასის ნაკადის სიჩქარის დამოკიდებულება წნევის თანაფარდობაზე

წნევის თანაფარდობა p/p 0, რომლის დროსაც მასის ნაკადი აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას, ეწოდება კრიტიკული. შეიძლება აჩვენოს, რომ კრიტიკული წნევის თანაფარდობა არის

როგორც 11.2-ზე ნაჩვენები გრაფიკიდან ჩანს, შემცირებით p/p 0კრიტიკულ ნაკადთან შედარებით უნდა შემცირდეს (გამოწყვეტილი ხაზი) და ზე p/p 0= 0 ნაკადის მნიშვნელობა უნდა იყოს ნულის ტოლი ( ქმ= 0). თუმცა, ეს რეალურად არ ხდება.

ფაქტობრივად, მოცემული პარამეტრებით p0, ρ 0 და T0ნაკადის სიჩქარე და გადინების სიჩქარე გაიზრდება ავზის გარეთ წნევის შემცირებით გვსანამ ეს წნევა ნაკლებია კრიტიკულ წნევაზე. როდესაც წნევა p მიაღწევს კრიტიკულ მნიშვნელობას, ნაკადის სიჩქარე ხდება მაქსიმალური, ხოლო გადინების სიჩქარე აღწევს კრიტიკულ მნიშვნელობას, რომელიც ტოლია ხმის ადგილობრივი სიჩქარის. კრიტიკული სიჩქარე განისაზღვრება ცნობილი ფორმულით

მას შემდეგ, რაც სიჩქარემ ხვრელის გამოსასვლელში ხმის სიჩქარეს მიაღწია, უკანა წნევის შემდგომი შემცირება გვარ შეიძლება გამოიწვიოს გადინების სიჩქარის მატება, ვინაიდან, მცირე აჟიოტაჟების გავრცელების თეორიის თანახმად, წყალსაცავის შიდა მოცულობა მიუწვდომელი გახდება გარე აურზაურებისთვის: ის „ჩაკეტილი“ იქნება ხმის სიჩქარით ნაკადით. ყველა გარე მცირე აურზაური ვერ შეაღწევს რეზერვუარში, რადგან მათ შეაფერხებს ნაკადი, რომელსაც აქვს იგივე სიჩქარე, როგორც პერტურბაციის გავრცელების სიჩქარე. ამ შემთხვევაში ნაკადის სიჩქარე არ შეიცვლება, რჩება მაქსიმუმი და ნაკადის მრუდი მიიღებს ჰორიზონტალური ხაზის ფორმას.

ამრიგად, არსებობს ორი დინების ზონა (რეგიონი):

სუბკრიტიკული რეჟიმი, რომელიც

სუპერკრიტიკული რეჟიმი, რომელიც

სუპერკრიტიკულ ზონაში არის მაქსიმალური სიჩქარე და ნაკადის სიჩქარე, რომელიც შეესაბამება გაზის კრიტიკულ გაფართოებას. ამის საფუძველზე ჰაერის ნაკადის სიჩქარის განსაზღვრისას წინასწარ განისაზღვრება წნევის ვარდნით გადინების რეჟიმი (ზონა), შემდეგ კი დინების სიჩქარე. ჰაერის ხახუნის დანაკარგები მხედველობაში მიიღება μ ნაკადის კოეფიციენტით, რომელიც შეიძლება გამოითვალოს საკმარისი სიზუსტით შეუკუმშვადი სითხის ფორმულებით (μ = 0,1 ... 0,6).

და ბოლოს, სიჩქარე და მაქსიმალური მასის ნაკადი ქვეკრიტიკულ ზონაში, ჭავლის შეკუმშვის გათვალისწინებით, განისაზღვრება ფორმულებით.

შეკუმშული ჰაერის მომზადება

ინდუსტრიაში, საჰაერო მიწოდების მანქანების სხვადასხვა დიზაინი გამოიყენება ზოგადი სახელწოდებით საფეთქლები. 0,015 მპა-მდე ჭარბი წნევის შექმნისას მათ ე.წ ფანებიდა 0,115 მპა-ზე მეტი წნევის დროს - კომპრესორები.

ვენტილატორები მიეკუთვნება დინამიური მოქმედების პირის მანქანებს და, გარდა მათი მთავარი დანიშნულებისა - ვენტილაციისა - გამოიყენება პნევმატური სატრანსპორტო სისტემებში და დაბალი წნევის პნევმატური ავტომატიზაციის სისტემებში.

პნევმატურ აქტივატორებში ენერგიის წყაროდ ემსახურება კომპრესორები სამუშაო წნევით 0,4 ... 1,0 მპა დიაპაზონში. ისინი შეიძლება იყოს მოცულობითი (ჩვეულებრივ, დგუში) ან დინამიური (ფულის) მოქმედება. კომპრესორების მუშაობის თეორია შესწავლილია სპეციალურ დისციპლინებში.

პნევმოენერგიის წყაროს ტიპისა და მიწოდების მეთოდის მიხედვით არსებობს მთავარი, კომპრესორიდა დატენვადიპნევმატური დრაივი.

მაგისტრალურიპნევმატური დისკი ხასიათდება სტაციონარული პნევმატური ხაზების ფართო ქსელით, რომელიც აკავშირებს კომპრესორულ სადგურს სახელოსნოსთან, ადგილობრივ მომხმარებლებთან ერთი ან რამდენიმე საწარმოში. საკომპრესორო სადგური აღჭურვილია რამდენიმე კომპრესორის ხაზით, რომლებიც უზრუნველყოფენ მომხმარებლისთვის შეკუმშული ჰაერის გარანტირებულ მიწოდებას, ამ უკანასკნელის შესაძლო არათანაბარი მუშაობის გათვალისწინებით. ეს მიიღწევა შუალედური პნევმატური ენერგიის შესანახი მოწყობილობების (მიმღების) დაყენებით როგორც თავად სადგურზე, ასევე ობიექტებზე. ჩვეულებრივ რეზერვირებულია პნევმატური ხაზები, რაც უზრუნველყოფს მათი მოვლისა და შეკეთების მოხერხებულობას. ჰაერის მომზადების სისტემაში შემავალი მოწყობილობების ტიპიური ნაკრები ნაჩვენებია საკომპრესორო სადგურის სქემატურ დიაგრამაზე (ნახ. 11.3).

სურ.11.3. საკომპრესორო სადგურის სქემატური დიაგრამა

კომპრესორი 2 წამყვანი ძრავით 3 ამოიღებს ჰაერს ატმოსფეროდან შემავალი ფილტრის 1-ით და ტუმბოს მას მიმღებში 7 გამშვები სარქვლის მეშვეობით 4, ქულერი 5 და ფილტრ-საშრობი 6. ჰაერის გაციების შედეგად წყლის გამაგრილებელი 5. ჰაერში შემავალი ტენის 70-80% კონდენსირებულია, ფილტრ-ტენის გამყოფით დაჭერილი ჰაერი და 100% ფარდობითი ტენიანობით შემოდის მიმღებში 7, რომელიც აგროვებს პნევმოენერგიას და არბილებს წნევის პულსაციას. ის კიდევ უფრო აგრილებს ჰაერს და აკონდენსებს ტენიანობის გარკვეულ რაოდენობას, რომელიც დაგროვების დროს გამოიყოფა მექანიკურ მინარევებით ერთად სარქველი 10. მიმღები აუცილებლად აღჭურვილია ერთი ან მეტი უსაფრთხოების სარქველით 8 და წნევის მრიცხველით 9. ჰაერი გამოდის. მიმღებიდან პნევმატურ ხაზებამდე 12 ონკანების გავლით 11. სარქველი 4 გამორიცხავს წნევის მკვეთრი ვარდნის შესაძლებლობას პნევმატურ ქსელში კომპრესორის გამორთვისას.

კომპრესორი პნევმატური წამყვანიგანსხვავდება ზემოთ აღწერილი ხერხემალისაგან მისი მობილურობითა და ერთდროულად მოქმედი მომხმარებლების შეზღუდული რაოდენობით. მობილური კომპრესორები ყველაზე ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა სახის სამშენებლო და სარემონტო სამუშაოებში. ჰაერის მომზადების სისტემაში შემავალი მოწყობილობების ნაკრების მიხედვით, იგი პრაქტიკულად არ განსხვავდება ზემოთ აღწერილი კომპრესორის სადგურისგან (წყლის გამაგრილებელი იცვლება ჰაერის გამაგრილებით). მომხმარებელთა ჰაერის მიწოდება ხორციელდება რეზინის ნაჭრის ყდის საშუალებით.

ბატარეის პნევმატური აქტივატორიინდუსტრიაში შეკუმშული ჰაერის შეზღუდული მიწოდების გამო, იგი იშვიათად გამოიყენება, მაგრამ ფართოდ გამოიყენება ავტონომიური კონტროლის სისტემებში მოქმედების მოცემული ხანგრძლივობის მექანიზმებისთვის. სურათი 11.4 გვიჩვენებს ბატარეაზე მომუშავე პნევმატური სისტემების რამდენიმე მაგალითს.

სითხის ჰიდრავლიკური სისტემის ან საწვავის უწყვეტი მიწოდებისთვის სივრცეში ცვლადი ორიენტაციის მქონე მოწყობილობების შიდა წვის ძრავებზე, გამოიყენება თხევადი ავზის წნევა (ნახ. 11.4, ა) პნევმოცილინდრიდან 1.

5 ავზიდან სითხის გადაადგილება, მემბრანით ორ ნაწილად დაყოფილი, უზრუნველყოფილია ჰაერის მუდმივი წნევით, რაც დამოკიდებულია წნევის შემცირების სარქვლის 3 პარამეტრზე, როდესაც ელექტრული სარქველი 2 ჩართულია. შემზღუდველი წნევა შეზღუდულია სარქველი 4.

თვითმფრინავის დამოკიდებულების კონტროლის სისტემა (ნახ. 11.4, ბ) შედგება საკონტროლო რეაქტიული ჰაერის ძრავებისგან 4, რომლებიც იკვებება ბურთულიანი ჰაერის ბუხრით 1 წნევის შემცირების სარქვლის 2 და ელექტრო სარქველების 3 მეშვეობით.

სურ.11.4. ბატარეის სიმძლავრის სქემატური დიაგრამები
პნევმატური სისტემები (a, b, c) და დახურული პნევმატური სისტემა (d)

სამრეწველო პნევმატური ავტომატიზაციის სისტემების დასაყენებლად ხშირად გამოიყენება არა მხოლოდ ჰაერის წნევის საშუალო (0,118 ... 0,175 მპა), არამედ დაბალი დიაპაზონი (0,0012 ... 0,005 მპა). ეს საშუალებას გაძლევთ შეამციროთ შეკუმშული ჰაერის მოხმარება, გაზარდოთ ელემენტების ნაკადის არეალი და, შესაბამისად, შეამციროთ სტრესული მოწყობილობების გადაკეტვის ალბათობა და ზოგიერთ შემთხვევაში მიიღოთ ლამინარული ჰაერის ნაკადის რეჟიმი ხაზოვანი ურთიერთობით. Q = f(Δ გვ), რაც ძალიან მნიშვნელოვანია პნევმატური ავტომატიზაციის მოწყობილობებში.

მაღალი წნევის წყაროს არსებობისას შესაძლებელია ეჟექტორის გამოყენებით დაბალი წნევის პნევმატური სისტემის მიწოდება დიდი ჰაერის ნაკადით (ნახ. 11.4, გ). მაღალი წნევის ჰაერის ცილინდრიდან 1, რომელიც აღჭურვილია წნევის შემცირების სარქველით 4, წნევის მრიცხველით 2 და დამტენის სარქველით 3, ჰაერი შედის ეჟექტორის მიწოდების საქშენში 5. ამ შემთხვევაში, შემცირებული წნევა იქმნება ეჟექტორის კორპუსის შიგნით და გარემოჰაერი იწოვება ფილტრით 6, რომელიც შედის უფრო დიდი დიამეტრის მიმღებ საქშენში 7. ეჟექტორის შემდეგ, ჰაერი კვლავ იწმინდება მტვრისგან ფილტრით 8 და შედის პნევმატური ავტომატიზაციის მოწყობილობებში 10. მანომეტრი 9 აკონტროლებს სამუშაო წნევას, რომლის მნიშვნელობის რეგულირება შესაძლებელია რედუქტორი 4-ით.

ყველა ზემოთ ჩამოთვლილი პნევმატური სისტემა ღიაა (არ ცირკულირებადი). სურათი 11.4, d გვიჩვენებს მტვრიან ატმოსფეროში გამოყენებული პნევმატური ავტომატიზაციის სისტემის დახურულ ჩართვა ელექტრომომარაგებას. ჰაერი მიეწოდება პნევმოავტომატურ განყოფილებას 3 გულშემატკივართა 1-ით ფილტრის 2-ით, ხოლო ვენტილატორის შეწოვის არხი უკავშირდება მე-3 განყოფილების დალუქული გარსაცმის შიდა ღრუს, რომელიც ერთდროულად აკავშირებს ატმოსფეროს წვრილი ფილტრის მეშვეობით 4. . ხშირად, საყოფაცხოვრებო ელექტრო მტვერსასრუტები გამოიყენება როგორც ვენტილატორი, რომელსაც შეუძლია შექმნას წნევა 0,002 მპა-მდე.

მომხმარებლებისთვის მიწოდებული ჰაერი უნდა იყოს გაწმენდილი მექანიკური მინარევებისაგან და შეიცავდეს მინიმალურ ტენიანობას. ამისთვის გამოიყენება ფილტრები-ტენის გამყოფები, რომლებშიც ჩვეულებრივ გამოიყენება ფილტრის ელემენტად ქსოვილი, მუყაო, თექა, კერმეტი და სხვა ფოროვანი მასალები ფილტრაციის სიზუსტით 5-დან 60 მიკრონიმდე. ჰაერის უფრო ღრმა გაშრობისთვის, იგი გადის ადსორბენტებში, რომლებიც შთანთქავენ ტენიანობას. ყველაზე ხშირად ამისთვის გამოიყენება სილიკა გელი. ჩვეულებრივ პნევმატურ დისკებში მიმღები და ფილტრები-ტენიანობის გამყოფები უზრუნველყოფენ საკმარის გაშრობას, მაგრამ ამავე დროს ჰაერს უნდა მიეცეს საპოხი თვისებები, რისთვისაც გამოიყენება ფითილის ან ეჟექტორის ტიპის ზეთის ატომიზატორები.

სურ.11.5. ჰაერის მომზადების ტიპიური განყოფილება:
a - სქემატური დიაგრამა; ბ - სიმბოლო

სურათი 11.5 გვიჩვენებს ჰაერის მომზადების ტიპურ ერთეულს, რომელიც შედგება ფილტრ-საშრობი 1, წნევის შემცირების სარქველი 2 და ზეთის გამფრქვევი 3.

ფილტრის შესასვლელში შემავალი ჰაერი იღებს ბრუნვის მოძრაობას ფიქსირებული იმპერატორის გამო კპ. ცენტრიდანული ძალით ტენიანობის და მექანიკური მინარევების ნაწილაკები იყრება გამჭვირვალე კორპუსის კედელს და წყდება მის ქვედა ნაწილში, საიდანაც საჭიროებისამებრ იხსნება სადრენაჟო სარქველის მეშვეობით. ჰაერის მეორადი გაწმენდა ხდება ფოროვან ფილტრში Ф, რის შემდეგაც იგი შედის გადაცემათა კოლოფის შესასვლელში, სადაც ის იხსნება სარქვლის უფსკრულიდან. კლ, რომლის ღირებულება დამოკიდებულია გარსის ზემოთ გამოსასვლელ წნევაზე მ. ზამბარის ძალის გაზრდა პუზრუნველყოფს სარქვლის კლირენსის გაზრდას კლდა, შესაბამისად, გამომავალი წნევა. ზეთის გამფრქვევი 3 კორპუსი დამზადებულია გამჭვირვალე და ივსება საპოხი ზეთით დანამატის მეშვეობით. ზეთის ზედაპირზე შექმნილი ზეწოლა აიძულებს მას გამოვიდეს მილის მეშვეობით თსაქშენამდე FROMსადაც ზეთი გამოიდევნება და ატომიზდება ჰაერის ნაკადით. მილის ნაცვლად ფიტილის ტიპის ზეთის მფრქვეველებში თდამონტაჟებულია ფითილი, რომლის მეშვეობითაც ზეთი შედის სპრეის საქშენში კაპილარული ეფექტის გამო.

ბიბლიოგრაფია

პნევმატური დრაივი

Ზოგადი ინფორმაციატექნოლოგიაში გაზების გამოყენების შესახებ

ნებისმიერი ობიექტი, რომელშიც გამოიყენება აირისებრი ნივთიერება, შეიძლება მიეკუთვნოს გაზის სისტემები. ვინაიდან ყველაზე ხელმისაწვდომი გაზი არის ჰაერი, რომელიც შედგება მრავალი აირის ნარევისგან, მისი ფართოდ გამოყენება სხვადასხვა პროცესებისთვის განპირობებულია თავად ბუნებით. ბერძნულიდან თარგმნილია pneumatikos - ჰაეროვანი, რაც ხსნის სახელის ეტიმოლოგიურ წარმოშობას პნევმატური სისტემები. ტექნიკური ლიტერატურა ხშირად იყენებს მოკლე ტერმინს - პნევმატიკა.

პნევმატური ხელსაწყოების გამოყენება ძველ დროში დაიწყო (ქარის ტურბინები, მუსიკალური ინსტრუმენტები, ბუდე და ა. და (ან) კინეტიკური ენერგია.

პნევმატური დრაივი, რომელიც შედგება მანქანებისა და მექანიზმების მართვის მოწყობილობების კომპლექსისგან, შორს არის ჰაერის (ზოგად შემთხვევაში, გაზის) გამოყენების ერთადერთი მიმართულება ტექნოლოგიასა და ადამიანის ცხოვრებაში. ამ დებულების მხარდასაჭერად ჩვენ მოკლედ განვიხილავთ პნევმატური სისტემების ძირითად ტიპებს, რომლებიც განსხვავდებიან როგორც დანიშნულებით, ასევე აირისებრი ნივთიერების გამოყენების მეთოდით.

გაზის მოძრაობის არსებობისა და მიზეზის მიხედვით, ყველა სისტემა შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად.

პირველ ჯგუფში შედის სისტემები ბუნებრივი კონვექცია გაზის (ყველაზე ხშირად ჰაერის მიმოქცევა), სადაც მოძრაობა და მისი მიმართულება განისაზღვრება ბუნებრივი ხასიათის ტემპერატურისა და სიმკვრივის გრადიენტებით, მაგალითად, პლანეტის ატმოსფერული გარსი, შენობების სავენტილაციო სისტემები, მაღაროების სამუშაოები, გაზის სადინარები, და ა.შ.

მეორე ჯგუფში შედის სისტემები დახურული უჯრედები არ არის კომუნიკაცია ატმოსფეროსთან, რომელშიც გაზის მდგომარეობა შეიძლება შეიცვალოს ტემპერატურის, კამერის მოცულობის, წნევის ან გაზის შეწოვის ცვლილების გამო. მათ შორისაა სხვადასხვა შესანახი ავზები (ჰაერის ცილინდრები), პნევმატური დამუხრუჭების მოწყობილობები (პნევმატური ბუფერები), ყველა სახის ელასტიური გასაბერი მოწყობილობა, თვითმფრინავის საწვავის ავზების პნევმოჰიდრავლიკური სისტემები და მრავალი სხვა. მოწყობილობების მაგალითი, რომლებიც იყენებენ ვაკუუმს დახურულ კამერაში, შეიძლება იყოს პნევმატური დამჭერები (პნევმატური შეწოვის ჭიქები), რომლებიც ყველაზე ეფექტურია ნაჭრის პროდუქტების გადასატანად (ქაღალდი, ლითონი, პლასტმასი და ა.შ.) ავტომატურ და რობოტულ წარმოებაში.

მესამე ჯგუფი უნდა მოიცავდეს ისეთ სისტემებს, სადაც ენერგია გამოიყენება წინასწარ შეკუმშული გაზი სხვადასხვა სამუშაოს შესასრულებლად. ასეთ სისტემებში გაზი მილსადენების გასწვრივ მოძრაობს შედარებით მაღალი სიჩქარით და აქვს მნიშვნელოვანი ენერგიის რეზერვი. Ისინი შეიძლება იყვნენ მიმოქცევა (დახურული) და არ მიმოქცევაში . ცირკულაციის სისტემებში გამონაბოლქვი აირი ხაზების მეშვეობით უბრუნდება სუპერჩამტენს ხელახლა გამოსაყენებლად (როგორც ჰიდრავლიკურ დისკზე). სისტემების გამოყენება ძალიან სპეციფიკურია, მაგალითად, როდესაც გაზის გაჟონვა მიმდებარე სივრცეში მიუღებელია ან ჰაერის გამოყენება შეუძლებელია მისი ჟანგვის თვისებების გამო. ასეთი სისტემების მაგალითები შეიძლება მოიძებნოს კრიოგენულ ტექნოლოგიაში, სადაც აგრესიული, ტოქსიკური აირები ან აქროლადი სითხეები (ამიაკი, პროპანი, წყალბადის სულფიდი, ჰელიუმი, ფრეონები და ა.შ.) გამოიყენება ენერგიის მატარებლად.

არაცირკულაციურ სისტემებში გაზი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მომხმარებლის მიერ, როგორც ქიმიური რეაგენტი (მაგალითად, შედუღების წარმოება, in ქიმიური მრეწველობა) ან როგორც პნევმატური ენერგიის წყარო. ამ უკანასკნელ შემთხვევაში ჰაერი ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც ენერგიის გადამზიდავი. შეკუმშული ჰაერის გამოყენების სამი ძირითადი სფეროა.

პირველი მიმართულებითმოიცავს ტექნოლოგიურ პროცესებს, სადაც ჰაერი უშუალოდ ასრულებს აფეთქების, გაშრობის, შესხურების, გაგრილების, ვენტილაციის, გაწმენდის და ა.შ. მილსადენებით პნევმატური გადამყვანი სისტემები ძალიან ფართოდ გავრცელდა, განსაკუთრებით მსუბუქი, კვების და სამთო მრეწველობაში. ცალი და ერთიანად მასალები ტრანსპორტირდება სპეციალურ ჭურჭელში (კაფსულებში) და ჰაერთან შერეული მტვრიანი მასალები მოძრაობს შედარებით შორ მანძილზე, როგორც თხევადი ნივთიერებები.

მეორე მიმართულება- შეკუმშული ჰაერის გამოყენება პნევმატური მართვის სისტემებში (PSU) ტექნოლოგიური პროცესების ავტომატური კონტროლისთვის (პნევმატური ავტომატიზაციის სისტემები). ეს მიმართულება ინტენსიურად განვითარდა 60-იანი წლებიდან სამრეწველო პნევმატური ავტომატიზაციის ელემენტების უნივერსალური სისტემის (USEPPA) შექმნის წყალობით. USEPPA-ს ფართო სპექტრი (პნევმატური სენსორები, გადამრთველები, გადამყვანები, რელეები, ლოგიკური ელემენტები, გამაძლიერებლები, ჭავლური მოწყობილობები, ბრძანების მოწყობილობები და ა. ელექტრო სისტემებთან ახლოს. მაღალი საიმედოობის გამო, ისინი ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა მანქანების ციკლური პროგრამული კონტროლისთვის, რობოტები ფართომასშტაბიანი წარმოებაში და მობილური ობიექტების მოძრაობის მართვის სისტემებში.

მესამე მიმართულებაპნევმატური ენერგიის გამოყენება, სიმძლავრის თვალსაზრისით ყველაზე დიდია პნევმატური ძრავა, რომელიც სამეცნიერო თვალსაზრისით არის მანქანების ზოგადი მექანიკის ერთ-ერთი განყოფილება. პნევმატური სისტემების თეორიის სათავეში იყო I.I. არტობოლევსკი. ის იყო ლენინგრადის მექანიკური ინჟინერიის ინსტიტუტის (IMASH) ხელმძღვანელი, სადაც მისი ხელმძღვანელობით 40-60-იან წლებში სისტემატიზებული და განზოგადებული იყო დაგროვილი ინფორმაცია პნევმატური სისტემების თეორიისა და დიზაინის შესახებ. ერთ-ერთი პირველი ნაშრომი პნევმატური სისტემების თეორიაზე იყო სტატია A.P. გერმანული "შეკუმშული ჰაერის გამოყენება მაინინგში", გამოქვეყნებული 1933 წელს, სადაც პირველად იხსნება პნევმატური მოწყობილობის სამუშაო სხეულის მოძრაობა ჰაერის პარამეტრების მდგომარეობის თერმოდინამიკური განტოლებასთან ერთად.

მნიშვნელოვანი წვლილი პნევმატური აქტივატორების თეორიასა და პრაქტიკაში შეიტანეს მეცნიერებმა B.N. ბეჟანოვი, კ.ს. ბორისენკო, ი.ა. ბუხარინი, ა.ი. ვოშჩინინი, ე.ვ. ჰერცი, გ.ვ. კრეინიი, ა.ი. კუდრიავცევი, ვ.ა. მარუტოვი, ვ.ი. მოსკოვი, იუ.ა. ზეიტლინი და სხვები.

გაზებს აქვთ მრავალი თვისება, რაც მათ შეუცვლელს ხდის ტექნიკური მოწყობილობების ძალიან დიდ რაოდენობაში.

გაზის ამორტიზატორი. გაზის მაღალი შეკუმშვა და სიმსუბუქე, წნევის რეგულირების შესაძლებლობა ხდის მას ერთ-ერთ ყველაზე მოწინავე ამორტიზატორი, რომელიც გამოიყენება მთელ რიგ მოწყობილობებში.

ასე მუშაობს მანქანის ან ველოსიპედის საბურავი. როდესაც ბორბალი ეჯახება მუწუკს, საბურავში ჰაერი შეკუმშულია და ბორბლის ღერძის მიერ მიღებული ბიძგი საგრძნობლად რბილდება (სურ. 35). თუ საბურავი ხისტი იყო, ღერძი ამოხტებოდა მუწუკის სიმაღლემდე.

გაზი არის ძრავების სამუშაო სითხე.მაღალი შეკუმშვა და ზეწოლისა და მოცულობის მკვეთრად გამოხატული დამოკიდებულება ტემპერატურაზე აქცევს გაზს შეუცვლელ სამუშაო სითხედ შეკუმშული გაზის ძრავებში და სითბოს ძრავებში.

ძრავებში, რომლებიც მუშაობენ შეკუმშულ გაზზე, როგორიცაა ჰაერი, გაზი ფართოვდება და მუშაობს თითქმის მუდმივი წნევით. შეკუმშული ჰაერი, დგუშზე ზეწოლით, ხსნის კარებს ავტობუსებსა და ელექტრომატარებლებში. შეკუმშული ჰაერი მართავს სარკინიგზო ვაგონებისა და სატვირთო მანქანების საჰაერო მუხრუჭების დგუშებს. პნევმატური ჩაქუჩი და სხვა პნევმატური ხელსაწყოები ამოძრავებს შეკუმშული ჰაერით. კოსმოსურ ხომალდებზეც არის პატარა რეაქტიული ძრავები, რომლებიც მუშაობენ შეკუმშულ გაზზე - ჰელიუმზე. ისინი ხომალდს სწორ გზას აძლევენ.

მანქანების, ტრაქტორების, თვითმფრინავების და რეაქტიული ძრავების შიდა წვის ძრავებში, მაღალი ტემპერატურის აირები გამოიყენება როგორც სამუშაო სითხე, რომელიც ამოძრავებს დგუშის, ტურბინას ან რაკეტას. როდესაც აალებადი ნარევი ცილინდრში იწვება, ტემპერატურა მკვეთრად იზრდება ათასობით გრადუსამდე, დგუშზე წნევა იზრდება და გაზი, გაფართოებული, მუშაობს დგუშის დარტყმის სიგრძეზე (ნახ. 36).

სითბოს ძრავებში სამუშაო სითხედ მხოლოდ გაზის გამოყენება შეიძლება. თხევადი ან მყარი გაცხელება იმავე ტემპერატურაზე, როგორც აირი, გამოიწვევს დგუშის მხოლოდ უმნიშვნელო მოძრაობას.

ნებისმიერი ცეცხლსასროლი იარაღი, არსებითად, არის სითბოს ძრავა. გაზის წნევის ძალა - ასაფეთქებელი ნივთიერებების წვის პროდუქტები - უბიძგებს ტყვიას ჭურვიდან ან ჭურვიდან იარაღის მჭიდიდან. და აუცილებელია, რომ ეს ძალა მუშაობს არხის მთელ სიგრძეზე. ამიტომ ტყვიისა და ჭურვის სიჩქარე უზარმაზარია - ასობით მეტრი წამში.

იშვიათი გაზები.შეუზღუდავი გაფართოების შესაძლებლობა მივყავართ იმ ფაქტს, რომ აირების მიღება ძალიან დაბალი წნევით - ვაკუუმის მდგომარეობაში - რთული ტექნიკური ამოცანაა. (ვაკუუმის მდგომარეობაში გაზის მოლეკულები პრაქტიკულად არ ეჯახება ერთმანეთს, არამედ მხოლოდ ჭურჭლის კედლებს)

ჩვეულებრივი დგუშის ტუმბოები ხდება არაეფექტური დგუშისა და ცილინდრის კედლებს შორის გაზების გაჟონვის გამო. მათი დახმარებით ვერცხლისწყლის მეათედი მილიმეტრის ქვემოთ წნევის მიღება შეუძლებელია. აუცილებელია კომპლექსური მოწყობილობების გამოყენება გაზების სატუმბი. ამჟამად მიღწეულია Pa mmHg-ის რიგის წნევა. Ხელოვნება.).

ვაკუუმი საჭიროა ძირითადად ვაკუუმის მილებში და სხვა ელექტრონულ მოწყობილობებში. ელექტრული შეჯახება

დამუხტული ნაწილაკები (ელექტრონები) გაზის მოლეკულებით ხელს უშლის ამ მოწყობილობების ნორმალურ მუშაობას. ზოგჯერ აუცილებელია ვაკუუმის შექმნა ძალიან დიდი მოცულობით, მაგალითად, ელემენტარული ნაწილაკების ამაჩქარებლებში.

ვაკუუმი ასევე საჭიროა მინარევებისაგან თავისუფალი ლითონების დნობის, თბოიზოლაციის შესაქმნელად და ა.შ.

1. რას ჰქვია მდგომარეობის განტოლება? 2. ჩამოაყალიბეთ იდეალური აირის თვითნებური მასის მდგომარეობის განტოლება. 3. რა არის უნივერსალური აირის მუდმივი? 4. როგორ არის დაკავშირებული გაზის წნევა და მოცულობა იზოთერმული პროცესის დროს? 5. როგორ არის დაკავშირებული მოცულობა და ტემპერატურა იზობარულ პროცესში? 6. როგორ არის დაკავშირებული წნევა და ტემპერატურა იზოქორიულ პროცესში? 7. როგორ შეიძლება განხორციელდეს იზოთერმული, იზობარული და იზოქორული პროცესები? 8. რატომ გამოიყენება მხოლოდ გაზები, როგორც სამუშაო სითხე თბურ ძრავებში?