气体力学是研究气体平衡和运动的一般规律及其应用的科学。 在电炉中,常用的气体有空气、氮气、氧气、氩气等。气体的运动规律与电炉设计、操怍、制品质量、电热体使用寿命及能量消耗均有密切关系。例如.气体的流动状态、运动方向与速度影响电炉的传热过程和气体运动过程的阻力;气氛压力烧结炉中,由于高气压的怍用,使气体密度发生变化而对气体流动产生影响;立式氢气炉中,氢气运动方向直接影响电热体钼丝的使用寿命;电炉的孔隙中,冷气体的吸入或热气体的流出;电热隧道窑中预热带气体分层现象的产生与减少分层现象的措施;电炉系统排气管道的设计与通风机的计算与选择; 炉内气体压强、流速和流量的检测等均与气体的宏观运动和平衡有关。因此,只有掌握气体力学基本原理,才能有效地解决电炉设计、制造和生产中的一些复杂问题。
气体和液体统称流体。流体力学基本定律同样适用子气体力学。
气体力学仅研究由于外部原因而引起的运动,不考虑分子运动。 也就是将气体看作是由无数气体质点连续组成的连续介质。连续性的假设,不仅表示这些气体质点在宏观上是连续的,而且其质点运动过程也是连续的。研究表明,由这一假设所得的结论与生产实践的结 果相符合。然而,在高真空中,空气等就不能再当作连续介质了,在电炉中,气体流动现象比较复杂,是由多种因素决定的,其基本因素包括密度、压强、温度、流速、流量和粘度等。它们是分析复杂气流现象的基础。
在电炉中,气体是连续介质,它的质量分布也是连续的。然而,不同气体质点的密度不一定相等。
干空气在温度为294K,压强为760mmHg时.密度ρ — 1. 2kg/m3
各种气休在标准状态下的密度见表
名称 | 密度(kg/m1) | 名 称 | 密度 |
空气 | 1.203 | 氢 | 0.089 |
氨气 | 0.771 | 二氧化硫 | 2.927 |
氮气 | 1.25 | 氩气 | 1.784 |
水蒸气 | 0.0804 | 甲烷 | 0.717 |
氧 | 1.429 | 硫化氢 | 1.539 |
一氧化碳 | 1.251 | 二氧化碳 | 1.977 |