Осн.урав.,с.28-36 (949080), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Эти формулы постоянно встречаются при расчетах газовых потоков.
П
окажем, что в формулах (2.52) и (2.53) как частные случаи при M = 0
содержатся формулы несжимаемой жидкости: = 0 и P + w2 / 2 = const. Условие M = w / a = 0 соответствует случаю, когда
п
ри = const, а не w = 0, что означало бы отсутствие течения. Разложим правые части (2.52) и (2.53) в степенные ряды при малых M. Тогда
О
тсюда при М = 0 получим формулы несжимаемой жидкости. Кроме того, учитывая в приведенных формулах разложения еще и вторые члены, найдем порядок ошибки, которую делают, рассматривая при малых М движущийся газ как несжимаемую жидкость. Полагая = 0 = const, откидывают по сравнению с единицей члены, старший из которых имеет величину ½ M2.
Если, например, допустить относительную ошибку из‑за неучета сжимаемости газа, составляющую 1%, то это равносильно требованию ½ M2 0,01 или
М 0,14, что для воздуха при нормальных условиях (Т = 288 К;
а = 340 м / с) приводит к ограничению скорости (w 0,14 · 340 50 м / с).
При скорости w = 100 м / с ошибка доходит до 4%. При этом, как видно из предыдущих формул, относительная ошибка для давлений в 2 раза меньше, чем для плотностей.
35