-
![[image]](https://www.balancer.ru/cache/images/forums/logos/1358/128x128-crop/1358642-boychemist-290x300.jpg)
Газодинамика тяжелых газов
Теги:
Garry_s
Интересует вопрос аэродинамики тел в тяжелых газах.
Для начала перетащу несколько постов из непрофильной ветки.
Garry_s> Случайно наткнулся, возник вопрос: а что из них доступнее/дешевле в сравнении с ССl4?
Меня интересует газ с наименьшей скоростью звука при НУ.
Pu239> Элегаз (шестифтористая сера) мол. масса 146, и Novec 1230 (фторкетон ФК-5-1-12) мол. масса 316. У обоих безопасная концентрация около 10% об.
Pu239>> Вот не соглашусь, есть. Элегаз (шестифтористая сера) мол. масса 146, и Novec 1230 (фторкетон ФК-5-1-12) мол. масса 316.
Pu239> Скорость звука в идеальном газе при прочих равных пропорциональна корню квадратному из M-1 (единица, делёная на молярную массу). Так что для наименьшей C надо искать вещество с наибольшей молярной массой и чтобы оно было газообразным при н.у. Н.у. - нормальные условия, 0 градусов Цельсия и атмосферное давление.
Pu239> Попробую подсказать. Есть такой широко известный (в узких кругах) Chemister. Его сайт https://chemister.ru Он собирает данные по всем газам вообще, правда не при н.у., а при 20/25 градусах Цельсия. На 15.09.2021 у него в списке 892 газа. список газов Chemister Правда, сам список с ходу на его сайте не нашел. В крайнем случае, через его сайт с ним можно связаться.
Pu239> В его БД нашел рекордный по молярной массе газ при комнатной температуре фторид вольфрама(VI) M примерно 298. Из газообразных при н.у. самый тяжелый фторид теллура(VI)
Pu239> Рядом с ним газообразный при н.у. перфторбутан. Он не токсичен, инертен. Думаю, он самый доступный из перечисленных. CERN пишет, что в 2000 году цена была 930 швейцарских франков за кубометр. Это примерно $200 за килограмм.
А как насчет "классического" гексафторида урана?
Для начала перетащу несколько постов из непрофильной ветки.
Garry_s> Случайно наткнулся, возник вопрос: а что из них доступнее/дешевле в сравнении с ССl4?
Меня интересует газ с наименьшей скоростью звука при НУ.
Pu239> Элегаз (шестифтористая сера) мол. масса 146, и Novec 1230 (фторкетон ФК-5-1-12) мол. масса 316. У обоих безопасная концентрация около 10% об.
Pu239>> Вот не соглашусь, есть. Элегаз (шестифтористая сера) мол. масса 146, и Novec 1230 (фторкетон ФК-5-1-12) мол. масса 316.
Pu239> Скорость звука в идеальном газе при прочих равных пропорциональна корню квадратному из M-1 (единица, делёная на молярную массу). Так что для наименьшей C надо искать вещество с наибольшей молярной массой и чтобы оно было газообразным при н.у. Н.у. - нормальные условия, 0 градусов Цельсия и атмосферное давление.
Pu239> Попробую подсказать. Есть такой широко известный (в узких кругах) Chemister. Его сайт https://chemister.ru Он собирает данные по всем газам вообще, правда не при н.у., а при 20/25 градусах Цельсия. На 15.09.2021 у него в списке 892 газа. список газов Chemister Правда, сам список с ходу на его сайте не нашел. В крайнем случае, через его сайт с ним можно связаться.
Pu239> В его БД нашел рекордный по молярной массе газ при комнатной температуре фторид вольфрама(VI) M примерно 298. Из газообразных при н.у. самый тяжелый фторид теллура(VI)
Pu239> Рядом с ним газообразный при н.у. перфторбутан. Он не токсичен, инертен. Думаю, он самый доступный из перечисленных. CERN пишет, что в 2000 году цена была 930 швейцарских франков за кубометр. Это примерно $200 за килограмм.
А как насчет "классического" гексафторида урана?
инфо
инструменты
Собственно, для чего это надо.
При испытаниях на аэробаллистических трассах, модель летательного аппарата выстреливается из пушки.
Для того, чтобы добиться максимального числа Маха, надо увеличивать скорость метания, а это трудно.
Поэтому можно пойти другим путем: создать газовую среду с уменьшенной, по сравнению с воздухом, скоростью звука.
Например, чтобы получить М=5 в воздухе при НУ Азв=340 м/с, нужно выстрелить со скоростью 1700 м/с.
А если Азв будет 250 м/с, то всего 1250 м/с.
При испытаниях на аэробаллистических трассах, модель летательного аппарата выстреливается из пушки.
Для того, чтобы добиться максимального числа Маха, надо увеличивать скорость метания, а это трудно.
Поэтому можно пойти другим путем: создать газовую среду с уменьшенной, по сравнению с воздухом, скоростью звука.
Например, чтобы получить М=5 в воздухе при НУ Азв=340 м/с, нужно выстрелить со скоростью 1700 м/с.
А если Азв будет 250 м/с, то всего 1250 м/с.
Прикреплённые файлы:
Bredonosec
G.s.> Интересует вопрос аэродинамики тел в тяжелых газах.
а что именно?
в основной ф-ле и так есть плотность.
в ф-ле скорости звука и так есть коэфф числа степеней свободы газа.
Всевозможные формулы профильного сопротивления или там толщины ПС - также учитывают.
Что вызывает вопросы-то?
а что именно?
в основной ф-ле и так есть плотность.
в ф-ле скорости звука и так есть коэфф числа степеней свободы газа.
Всевозможные формулы профильного сопротивления или там толщины ПС - также учитывают.
Что вызывает вопросы-то?
G.s.> Поэтому можно пойти другим путем: создать газовую среду с уменьшенной, по сравнению с воздухом, скоростью звука.
a=sqrt (kRT)
Простейший путь - снижать температуру до упора.
Газ желательно более легкий (к снижаем до единицы)
Ну а газовую постоянную, кмк, поправить будет трудно ))
a=sqrt (kRT)
Простейший путь - снижать температуру до упора.
Газ желательно более легкий (к снижаем до единицы)
Ну а газовую постоянную, кмк, поправить будет трудно ))
Bredonosec> a=sqrt (kRT)
Bredonosec> Простейший путь - снижать температуру до упора.
Холодильник - это сложно.
Bredonosec> Газ желательно более легкий (к снижаем до единицы)
Абсолютно наоборот
Bredonosec> Ну а газовую постоянную, кмк, поправить будет трудно ))
Ты не указал, какую R взял.
В полном виде формула выглядит так:
a=sqrt (kR*T/M)
где R* - универсальная газовая постоянная;
M - молярная масса.
Вот её увеличение и дает уменьшение a наиболее простым способом.
Bredonosec> Простейший путь - снижать температуру до упора.
Холодильник - это сложно.
Bredonosec> Газ желательно более легкий (к снижаем до единицы)
Абсолютно наоборот
Bredonosec> Ну а газовую постоянную, кмк, поправить будет трудно ))
Ты не указал, какую R взял.
В полном виде формула выглядит так:
a=sqrt (kR*T/M)
где R* - универсальная газовая постоянная;
M - молярная масса.
Вот её увеличение и дает уменьшение a наиболее простым способом.
G.s.> Холодильник - это сложно.
наиболее простой путь. Более того, даже наиболее дешевый.
Банальное адиабатическое расширение сжатого в резервуаре импульсной АДТ - уже снижает температуру и соответственно "а".
Bredonosec>> Газ желательно более легкий (к снижаем до единицы)
G.s.> Абсолютно наоборот
Да ладно? ))
А значение "к" забыл?
G.s.> Ты не указал, какую R взял.
универсальную постоянную. Которая 287.15.
произведение постоянной Больцмана на число Авогадро.
G.s.> В полном виде формула выглядит так:
G.s.> a=sqrt (kR*T/M)
???
Ты сам-то попробуй по этой формуле проверить скорость звука хотя бы для нормальных условий.
Получишь день рожденья бабушки.
наиболее простой путь. Более того, даже наиболее дешевый.
Банальное адиабатическое расширение сжатого в резервуаре импульсной АДТ - уже снижает температуру и соответственно "а".
Bredonosec>> Газ желательно более легкий (к снижаем до единицы)
G.s.> Абсолютно наоборот
Да ладно? ))
А значение "к" забыл?
G.s.> Ты не указал, какую R взял.
универсальную постоянную. Которая 287.15.
произведение постоянной Больцмана на число Авогадро.
G.s.> В полном виде формула выглядит так:
G.s.> a=sqrt (kR*T/M)
???
Ты сам-то попробуй по этой формуле проверить скорость звука хотя бы для нормальных условий.
Получишь день рожденья бабушки.
G.s.>> Ты не указал, какую R взял.
Bredonosec> универсальную постоянную. Которая 287.15.
Читай буквари.
В том виде, что привел ты R-не УНИВЕРСАЛЬНАЯ, а УДЕЛЬНАЯ.
Т.е. для КОНКРЕТНОГО газа.
Bredonosec> универсальную постоянную. Которая 287.15.
Читай буквари.
В том виде, что привел ты R-не УНИВЕРСАЛЬНАЯ, а УДЕЛЬНАЯ.
Т.е. для КОНКРЕТНОГО газа.
Naib
Для чистой аэродинамики наверное лучше всего ксенон. Так как в остальных газах метаемое тело будет бодро гореть и смазывать результаты.
Если это не важно - то пары тяжёлой галогенорганики. От ЧХУ и далее к фреонам и полиброморганике. Да, температура будет не комнатная.
Урана лучше не надо. Ядовитый он.
Если это не важно - то пары тяжёлой галогенорганики. От ЧХУ и далее к фреонам и полиброморганике. Да, температура будет не комнатная.
Урана лучше не надо. Ядовитый он.
G.s.> Меня интересует газ с наименьшей скоростью звука при НУ.
Точно при н.у., не при комнатных условиях, 25 градусов? Это уменьшает выбор.
G.s.> А как насчет "классического" гексафторида урана?
Он твердый при комнатной температуре, возгоняется примерно при 60. Думаю, это неудобно. Весьма ядовит и реагирует даже со следами водяного пара, используют как фторирующий агент. Ну и нормы РБ, куда ж без них! И лицензирование. Так что лучше не надо его. Хотя 90 м/с при 60 - завлекательно. Но не надо.
Точно при н.у., не при комнатных условиях, 25 градусов? Это уменьшает выбор.
G.s.> А как насчет "классического" гексафторида урана?
Он твердый при комнатной температуре, возгоняется примерно при 60. Думаю, это неудобно. Весьма ядовит и реагирует даже со следами водяного пара, используют как фторирующий агент. Ну и нормы РБ, куда ж без них! И лицензирование. Так что лучше не надо его. Хотя 90 м/с при 60 - завлекательно. Но не надо.
G.s.> Читай буквари.
G.s.> В том виде, что привел ты R-не УНИВЕРСАЛЬНАЯ, а УДЕЛЬНАЯ.
G.s.> Т.е. для КОНКРЕТНОГО газа.
Да, ты прав. Выходит, я забыл.
Но если по этой логике пытаться стандартным путем делать АДТ, столкнешься с проблемой бОльшей инерционности этого газа. Больше масса, медленнее разгон. Больше потребное давление. Что ты в результате выиграешь?
А с температурой - улучшение бесплатное.
G.s.> В том виде, что привел ты R-не УНИВЕРСАЛЬНАЯ, а УДЕЛЬНАЯ.
G.s.> Т.е. для КОНКРЕТНОГО газа.
Да, ты прав. Выходит, я забыл.
Но если по этой логике пытаться стандартным путем делать АДТ, столкнешься с проблемой бОльшей инерционности этого газа. Больше масса, медленнее разгон. Больше потребное давление. Что ты в результате выиграешь?
А с температурой - улучшение бесплатное.
G.s.> Например, чтобы получить М=5 в воздухе при НУ Азв=340 м/с, нужно выстрелить со скоростью 1700 м/с.
G.s.> А если Азв будет 250 м/с, то всего 1250 м/с.
скорость звука в газе = sqrt(gamma*R*T/M)
где gamma - показатель адиабаты, порядка единицы, измеряют экспериментально, часто по скорости звука
R - 8,31 универсальная газовая постоянная
T - абсолютная температура
M - масса одного моля газа в килограммах
Для перфторбутана будет примерно 110 м/с при 0 и 117 при 25 градусах.
Гореть в нем ничего не будет, перфторбутан весьма инертен. Из-за 20% разницы стоит ли связываться с ядовитым, активным, требующим лицензий UF6?
G.s.> А если Азв будет 250 м/с, то всего 1250 м/с.
скорость звука в газе = sqrt(gamma*R*T/M)
где gamma - показатель адиабаты, порядка единицы, измеряют экспериментально, часто по скорости звука
R - 8,31 универсальная газовая постоянная
T - абсолютная температура
M - масса одного моля газа в килограммах
Для перфторбутана будет примерно 110 м/с при 0 и 117 при 25 градусах.
Гореть в нем ничего не будет, перфторбутан весьма инертен. Из-за 20% разницы стоит ли связываться с ядовитым, активным, требующим лицензий UF6?
Pu239> где gamma - показатель адиабаты, порядка единицы, измеряют экспериментально, часто по скорости звука
показатель числа степеней свободы газа. Можно и экспериментально ловить, можно и по процентной смеси газов.
показатель числа степеней свободы газа. Можно и экспериментально ловить, можно и по процентной смеси газов.
Naib> Для чистой аэродинамики наверное лучше всего ксенон.
Ксенон дорого, порядка $10000 - $20000 за кубометр. И скорость звука при 25 примерно 180 м/с, многовато.
Я за перфторбутан. C примерно 115 м/с, цена порядка $2000 за кубометр.
Naib> Урана лучше не надо. Ядовитый он.
Поддерживаю.
Ксенон дорого, порядка $10000 - $20000 за кубометр. И скорость звука при 25 примерно 180 м/с, многовато.
Я за перфторбутан. C примерно 115 м/с, цена порядка $2000 за кубометр.
Naib> Урана лучше не надо. Ядовитый он.
Поддерживаю.
Pu239>> где gamma - показатель адиабаты, порядка единицы, измеряют экспериментально, часто по скорости звука
Bredonosec> показатель числа степеней свободы газа.
В какой-то мере да, если газ можно считать идеальным. Но не при температуре чуть выше температуры кипения/возгонки.
Bredonosec> Можно и экспериментально ловить, можно и по процентной смеси газов.
Возле температуры кипения - только экспериментально. Вот график γ для UF6. Теоретически такой трудно построить.
Bredonosec> показатель числа степеней свободы газа.
В какой-то мере да, если газ можно считать идеальным. Но не при температуре чуть выше температуры кипения/возгонки.
Bredonosec> Можно и экспериментально ловить, можно и по процентной смеси газов.
Возле температуры кипения - только экспериментально. Вот график γ для UF6. Теоретически такой трудно построить.
Прикреплённые файлы:
G.s.>> Меня интересует газ с наименьшей скоростью звука при НУ.
Pu239> Точно при н.у., не при комнатных условиях, 25 градусов? Это уменьшает выбор.
Ну я писал для краткости, естественно интересуют "НУ" в бытовом смысле, т. е. 15-40 градусов, без крайностей.
G.s.>> А как насчет "классического" гексафторида урана?
Pu239> Он твердый при комнатной температуре, возгоняется примерно при 60. Думаю, это неудобно. Весьма ядовит и реагирует даже со следами водяного пара, используют как фторирующий агент. Ну и нормы РБ, куда ж без них! И лицензирование. Так что лучше не надо его. Хотя 90 м/с при 60 - завлекательно. Но не надо.
Я это предложил почти в шутку.
Мне показалось знятным найти этому газу какое-то альтернативное применение, про такие сложности не знал.
А, кстати, насчёт радиоактивности, беглое гугление не помогло, а сам забыл.
Так в природном же U мало высокоактивного 235,а из чего он в основном состоит? Разве там активность ненамного выше фона?
Впрочем, одна ядовитость убивает всю идею.
Pu239> Точно при н.у., не при комнатных условиях, 25 градусов? Это уменьшает выбор.
Ну я писал для краткости, естественно интересуют "НУ" в бытовом смысле, т. е. 15-40 градусов, без крайностей.
G.s.>> А как насчет "классического" гексафторида урана?
Pu239> Он твердый при комнатной температуре, возгоняется примерно при 60. Думаю, это неудобно. Весьма ядовит и реагирует даже со следами водяного пара, используют как фторирующий агент. Ну и нормы РБ, куда ж без них! И лицензирование. Так что лучше не надо его. Хотя 90 м/с при 60 - завлекательно. Но не надо.
Я это предложил почти в шутку.
Мне показалось знятным найти этому газу какое-то альтернативное применение, про такие сложности не знал.
А, кстати, насчёт радиоактивности, беглое гугление не помогло, а сам забыл.
Так в природном же U мало высокоактивного 235,а из чего он в основном состоит? Разве там активность ненамного выше фона?
Впрочем, одна ядовитость убивает всю идею.
Это сообщение редактировалось 24.10.2021 в 07:33
Naib>> Для чистой аэродинамики наверное лучше всего ксенон.
Pu239> Ксенон дорого, порядка $10000 - $20000 за кубометр. И скорость звука при 25 примерно 180 м/с, многовато.
Если с точки зрения цены, то, наверное, дешевле и проще аргон: его должно быть завались.
Pu239> Ксенон дорого, порядка $10000 - $20000 за кубометр. И скорость звука при 25 примерно 180 м/с, многовато.
Если с точки зрения цены, то, наверное, дешевле и проще аргон: его должно быть завались.
G.s.> Мне показалось знятным найти этому газу какое-то альтернативное применение, про такие сложности не знал.
G.s.> А, кстати, насчёт радиоактивности, беглое гугление не помогло, а сам забыл.
G.s.> Так в природном же U мало высокоактивного 235,а из чего он в основном состоит? Разве там активность ненамного выше фона?
Активность невысокая, да. В вики пишут, что около 40000 Бк/г, всего лишь на три порядка больше природного калия, который в бытовом смысле не радиоактивен.
G.s.> Впрочем, одна ядовитость убивает всю идею.
Ага. И лицензирование работы. И коррозионная активность.
Цену на обедненный гексафторид можно считать отрицательной - опасный отход обогащения, которого много и в основном его просто хранят, ничего полезного из него не делают.
G.s.> А, кстати, насчёт радиоактивности, беглое гугление не помогло, а сам забыл.
G.s.> Так в природном же U мало высокоактивного 235,а из чего он в основном состоит? Разве там активность ненамного выше фона?
Активность невысокая, да. В вики пишут, что около 40000 Бк/г, всего лишь на три порядка больше природного калия, который в бытовом смысле не радиоактивен.
G.s.> Впрочем, одна ядовитость убивает всю идею.
Ага. И лицензирование работы. И коррозионная активность.
Цену на обедненный гексафторид можно считать отрицательной - опасный отход обогащения, которого много и в основном его просто хранят, ничего полезного из него не делают.
Naib>>> Для чистой аэродинамики наверное лучше всего ксенон.
Pu239>> Ксенон дорого, порядка $10000 - $20000 за кубометр. И скорость звука при 25 примерно 180 м/с, многовато.
G.s.> Если с точки зрения цены, то, наверное, дешевле и проще аргон: его должно быть завались.
Тогда лучше воздух
Он дешевле аргона, а скорость звука почти такая же. В аргоне C примерно 320 м/с. Хоть молярная масса у него 40 против 29 воздуха, но за счет одноатомной молекулы γ большая и C почти одинаковая.
Pu239>> Ксенон дорого, порядка $10000 - $20000 за кубометр. И скорость звука при 25 примерно 180 м/с, многовато.
G.s.> Если с точки зрения цены, то, наверное, дешевле и проще аргон: его должно быть завались.
Тогда лучше воздух
Он дешевле аргона, а скорость звука почти такая же. В аргоне C примерно 320 м/с. Хоть молярная масса у него 40 против 29 воздуха, но за счет одноатомной молекулы γ большая и C почти одинаковая.
G.s.> Так в природном же U мало высокоактивного 235,а из чего он в основном состоит? Разве там активность ненамного выше фона?
234 уран. Он как раз весьма активен, причём альфа-активен.
234 уран. Он как раз весьма активен, причём альфа-активен.
Pu239> Активность невысокая, да. В вики пишут, что около 40000 Бк/г, всего лишь на три порядка больше природного калия, который в бытовом смысле не радиоактивен.
40 кБк альфы - это дохрена. Нормативы по ней на те же три порядка жёстче, чем по бете, так что разница с калием уже по факту на 6 порядков.
40 кБк альфы - это дохрена. Нормативы по ней на те же три порядка жёстче, чем по бете, так что разница с калием уже по факту на 6 порядков.
Naib> 40 кБк альфы - это дохрена. Нормативы по ней на те же три порядка жёстче, чем по бете, так что разница с калием уже по факту на 6 порядков.
Так я и говорю, ну его, этот уран. Работать, конечно, можно и с более активными веществами, но это не тот случай.
Я за перфторбутан. Дешев (ну, относительно), не ядовит, химически стоек.
Так я и говорю, ну его, этот уран. Работать, конечно, можно и с более активными веществами, но это не тот случай.
Я за перфторбутан. Дешев (ну, относительно), не ядовит, химически стоек.
G.s.> Так в природном же U мало высокоактивного 235,а из чего он в основном состоит?
Активность 238 изотопа значительно выше. Поэтому природный уран естественным образом обогащается по 235 изотопу. Вплоть до самозапуска ядерных реакторов.
Активность 238 изотопа значительно выше. Поэтому природный уран естественным образом обогащается по 235 изотопу. Вплоть до самозапуска ядерных реакторов.
G.s.>> Так в природном же U мало высокоактивного 235,а из чего он в основном состоит?
Sandro> Активность 238 изотопа значительно выше. Поэтому природный уран естественным образом обогащается по 235 изотопу. Вплоть до самозапуска ядерных реакторов.
Ты перепутал, на самом деле наоборот.
Период полураспада 238U 4,5 млрд лет, а 235U - 0,7 млрд лет. Поэтому содержание 235U в природном со временем падает и естественный реактор Окло заводился пару миллиардов лет назад, а теперь на легководном замедлителе не получится.
Sandro> Активность 238 изотопа значительно выше. Поэтому природный уран естественным образом обогащается по 235 изотопу. Вплоть до самозапуска ядерных реакторов.
Ты перепутал, на самом деле наоборот.
Период полураспада 238U 4,5 млрд лет, а 235U - 0,7 млрд лет. Поэтому содержание 235U в природном со временем падает и естественный реактор Окло заводился пару миллиардов лет назад, а теперь на легководном замедлителе не получится.
Pu239> Цену на обедненный гексафторид можно считать отрицательной - опасный отход обогащения, которого много и в основном его просто хранят, ничего полезного из него не делают.
а чего не используют на сердечники снарядов, как штаты? Отличный же утяжелитель ломиков. Дульная выходит чуть меньше, но сохраняется на траектории дольше.
а чего не используют на сердечники снарядов, как штаты? Отличный же утяжелитель ломиков. Дульная выходит чуть меньше, но сохраняется на траектории дольше.
Bredonosec> а чего не используют на сердечники снарядов, как штаты? Отличный же утяжелитель ломиков. Дульная выходит чуть меньше, но сохраняется на траектории дольше.
Вот так прямо летучие вонючие прозрачные кристаллы UF6 в сердечнике ББ снаряда при их плотности 5, в полтора раза меньше родного чугуния? Это чтобы у танка противника от удивления башню срывало?
В сердечниках, насколько я знаю, металлический уран используют, который из фторида еще сделать надо. И совершенно не факт, что стоимость его использования окажется ниже вольфрама, если учесть все сопутствующие расходы.
Вот так прямо летучие вонючие прозрачные кристаллы UF6 в сердечнике ББ снаряда при их плотности 5, в полтора раза меньше родного чугуния? Это чтобы у танка противника от удивления башню срывало?
В сердечниках, насколько я знаю, металлический уран используют, который из фторида еще сделать надо. И совершенно не факт, что стоимость его использования окажется ниже вольфрама, если учесть все сопутствующие расходы.
Copyright © Balancer 1997..2023
Создано 23.10.2021
Связь с владельцами и администрацией сайта: anonisimov@gmail.com, rwasp1957@yandex.ru и admin@balancer.ru.
Создано 23.10.2021
Связь с владельцами и администрацией сайта: anonisimov@gmail.com, rwasp1957@yandex.ru и admin@balancer.ru.
