В аэродинамике принимаются во внимание такие свойства воздуха, как плотность, давление, температура и молекулярный состав.

Воздух состоит из молекул ряда химических элементов, в основном азота (78%) и кислорода (21%). Имеются также небольшие примеси аргона, углекислого газа, водорода и других газов. Число молекул в единице объема воздуха чрезвычайно велико: на уровне моря при температуре 15. С в 1 м3 содержится 2,7?1025 молекул. Плотность определяется как масса воздуха, содержащегося в единице объема.

Давление представляет собой силу, действующую на единицу площади. Молекулы воздуха находятся в непрерывном движении; они соударяются с ограничивающей воздух поверхностью и отражаются от нее. Сумма всех импульсов, сообщаемых молекулами, падающими на единицу площади поверхности за единицу времени, равна давлению.

Температура воздуха (или какого-либо другого газа) служит мерой средней кинетической энергии молекул (равной половине произведения массы на квадрат скорости), отнесенной к единице массы.

Важной физической характеристикой газа, зависящей только от температуры, является скорость звука. Скорость звука a (м/с) в воздухе можно вычислить, зная абсолютную температуру T (K), по формуле .

Связь между давлением p, плотностью . и абсолютной температурой T дается формулой p = ?RT, где R - газовая постоянная, равная 287,14 м2/с2?К для воздуха. Из этой формулы следует закон Бойля, согласно которому при постоянной температуре p/. = const, т.е. изменение плотности прямо пропорционально изменению давления.

Изменения давления и плотности воздуха по высоте согласуются с этими законами. Давление и плотность уменьшаются, по сравнению с их значениями на уровне моря, в 2 раза на высоте 6 км, в 5 раз на высоте 12 км и в 100 раз на высоте 30 км.

В нижних слоях атмосферы температура воздуха также снижается при увеличении высоты. Стандартная температура на уровне моря составляет 288 К. Она уменьшается до 256 К на высоте 5 км и до 217 К на высоте 12 км.

Важной характеристикой движущейся среды является ее вязкость. Вязкость проявляется через свойство прилипания текучей среды к поверхности, тогда как невязкая среда свободно скользит вдоль обтекаемой поверхности. Чтобы проиллюстрировать влияние вязкости, порождающей силу, замедляющую течение (силу сопротивления), рассмотрим две большие параллельные друг другу пластины A и B (рис. 1), одна из которых движется относительно другой. Вязкая среда прилипает к каждой из пластин. Случайные движения молекул создают эффект "перемешивания", стремящегося выровнять средние скорости течения, скорость которого на пластине B равна V, а на пластине A - нулю. Результирующее распределение скоростей также приведено на рис. 1, где длина стрелок пропорциональна величине скорости в данной точке течения по высоте между пластинами. Таким образом, на движущуюся пластину B действует сила, тормозящая ее движение. Чтобы обеспечить движение пластины B при наличии торможения, к ней должна быть приложена противодействующая сила. Такая же сила стремится привести в движение пластину A.

Величина силы, необходимой для поддержания движения пластины B со скоростью 1 м/с (или удержания на месте неподвижной пластины A), при условии, что расстояние между пластинами равно 1 м, а площадь каждой из них - 1 м2, называется коэффициентом вязкости ?. Для воздуха при температуре 0. С и давлении 1 атм . = 1,73?10-5 H?c/м2. Эксперименты показывают, что коэффициент вязкости воздуха изменяется в зависимости от температуры пропорционально T0,76.

удаление из воздуха техническими средствами пыли и др. вредных примесей. Очистке обычно подвергают: воздух, подаваемый в помещения жилых, общественных и производственных зданий системами приточной вентиляции (См. Вентиляция) и кондиционирования воздуха (См. Кондиционирование воздуха); воздух, используемый в технологических процессах (например, для получения Кислорода); загрязнённый воздух, удаляемый из производственных зданий перед выбросом его в атмосферу.

О. в., забираемого из атмосферы, производится главным образом с целью уменьшения содержания в нём пылевых частиц. Концентрация пыли различного происхождения в приземных слоях атмосферы в среднем за сутки может достигать в жилых районах промышленных городов 0,5 мг/м³, в индустриальных районах 1 мг/м³, на территориях промышленных предприятий 3 мг/м³. В отдельных случаях, например вблизи промышленных предприятий, технологические процессы которых сопровождаются интенсивным выбросом в атмосферу запылённых газов (чёрная металлургия, производство цемента и т. п.), содержание пыли в воздухе может быть значительно больше. Её предельно допустимые концентрации на территории промышленных предприятий и прилегающих к ним жилых районов устанавливаются соответствующими санитарными нормами.

Очистка от пыли подаваемого в здания наружного воздуха наряду с улучшением состояния воздушной среды помещений предупреждает загрязнение их внутренней отделки и оборудования, а также теплообменников и др. элементов вентиляционных систем. Отдельные технологические процессы современного промышленного производства могут проводиться лишь в помещениях, вентилируемых тщательно обеспыленным воздухом (предприятия по производству полупроводниковых и др. электронных изделий, точных приборов, кино- и фотоматериалов, некоторых лекарств и т. п.). Дополнительная О. в. от примесей кислот и др. химических соединений необходима также для обеспечения бесперебойной работы некоторых сложных технических устройств (например, ЭВМ). Воздух, потребляемый в технологических процессах, подвергается очистке для предупреждения попадания пыли внутрь технологического оборудования, уменьшения износа компрессоров, воздуходувок и т. д.

Выбор средств для О. в. зависит от степени его загрязнённости и требований, предъявляемых к очистке. Наиболее распространённые устройства для О. в., подаваемого в помещения, - воздушные фильтры (См. Воздушный фильтр), устанавливаемые в приточных камерах систем вентиляции и кондиционирования. С их помощью производится также очистка так называемого рециркуляционного воздуха, удаляемого из помещения вытяжными вентиляционными системами и затем смешиваемого с наружным воздухом, подаваемым в помещения. Рециркуляцию применяют для снижения затрат на подогрев воздуха или его охлаждение. В случаях, когда содержание пыли в рециркуляционном воздухе велико, его предварительно очищают в пылеуловителях (См. Пылеуловители).

О. в., загрязняемого на промышленных предприятиях, занимает исключительно большое место в системе мероприятий по охране от загрязнения приземного слоя атмосферы вблизи предприятий (см. Воздушный бассейн). Для очистки и обезвреживания выбрасываемого воздуха применяют различные фильтры, пыле- и газоуловители, пылеосадочные камеры (См. Пылеосадочная камера), Циклоны и др. устройства. См. также Воздух, Газов очистка, Санитарная охрана воздушного бассейна.

Лит.: Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. СН 245-71, М., 1972; Баттан Л.-Д., Загрязнённое небо, пер. с англ., М., 1967; Пирумов А. И., Обеспыливание воздуха, М., 1974.

А. И. Пирумов.

вещества, твёрдое и жидкое состояния вещества. В отличие от газообразного состояния, у вещества в конденсированном состоянии существует упорядоченность в расположении частиц (ионов, атомов, молекул). Кристаллические твёрдые тела обладают высокой степенью упорядоченности - дальним порядком в расположении частиц. Частицы жидкостей и аморфных твёрдых тел располагаются более хаотично, для них характерен ближний порядок (см. Дальний порядок и ближний порядок). Свойства веществ в конденсированном состоянии определяются их структурой и взаимодействием частиц (см. Межмолекулярное взаимодействие, Жидкость, Твёрдое тело).