Сколько времени потребуется, чтобы воздух полностью вытек из космического корабля?

Если космический корабль объемом V пропускал воздух с плотностью rho, равной массовому расходу m-dot, можете ли вы рассчитать время утечки всего воздуха, используя (rho x V)/m-dot? rho уменьшится, а m-dot уменьшится, но на сколько изменятся отношения? Можете ли вы использовать (rho x V)/m-dot, а затем удвоить его? Или потому, что это вакуум, в который воздух просачивается по мере того, как плотность уменьшается, скорость выходящего воздуха увеличивается, поэтому время не нужно удваивать?

Приветствую любую помощь, но на самом деле я просто хочу получить большую вакуумную камеру и собрать данные об этом, если у кого-то есть такая и он может провести эксперимент, пожалуйста, дайте мне данные :)

Зависит от размера и формы течи. См. этот немного связанный вопрос. Это дает выражение для mdot для маленьких отверстий.

Ответы (1)

Вот график, показывающий, сколько времени потребовалось бы шаттлу, чтобы утечка упала до 8 фунтов на квадратный дюйм.

введите описание изображения здесь

Вы выбираете кривую на основе начального давления в кабине (14,7 было номинальным). По оси X отложен эквивалент dp/dt (скорость падения давления с поправкой на 14,7, это функция размера отверстия). Затем вы считываете время до 8 фунтов на квадратный дюйм по оси Y.

Например, было предсказано, что отверстие диаметром 1/3 дюйма даст (примерно) эквивалентное dp/dt -0,1*, что приведет к утечке в кабине с давлением 14,7 фунтов на квадратный дюйм до 8 фунтов на квадратный дюйм примерно за 35 минут. (*эта информация взята из Руководства по учебной консоли Shuttle Systems, а не из Интернета)

(8 фунтов на квадратный дюйм было важно, потому что это давление, при котором аварийные регуляторы трещали и начинали подавать газ в кабину. После этого была 2-я номограмма, которая показывала, сколько времени потребуется, чтобы израсходовать весь запас газа на борту).

Внизу видно, что общий объем салона составил 2703 кубических фута.

В этом ответе рассказывается о том, как использовались графики, и приводится источник: Первые действия, предпринятые после выявления потенциально катастрофической декомпрессии?

Большое спасибо, это дало мне прочную основу и реальное решение/приложение. На основе этого я попробую поставить перед своими учениками задачу.
@JezTurner см. также space.stackexchange.com/q/40762/6944 и его ответы.
Сколько времени потребуется, чтобы воздух полностью вытек из космического корабля?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v