Газовые молекулы, эффективный

Длина свободного пробегай эффективный диаметр газовых молекул [c.61]

Другим способом накачки газовой молекулы, который может быть достаточно эффективным, является сверхзвуковое расширение газовой смеси, содержащей данную молекулу газодинамическая накачка). Поскольку эта схема накачки требует довольно долгого и подробного обсуждения, мы отложим ее рассмотрение до гл. 6. [c.109]

Следует обратить внимание на то, что очистка газов от пыли методом промывки неэффективна. Это очевидно из сравнения скорости диффузии газовых молекул в газе со скоростями направленного движения частиц пыли под влиянием соударений с молекулами газа. Скорости частиц измеряются величинами от 1 10 до 1 10 см сек. Можно считать, что частицы в газовом объеме практически неподвижны, а если и передвигаются, то в силу газовых потоков, в которых они взвешены. Поэтому при орошении газа струями воды в башнях (скрубберах) коэффициент захвата пыли не превышает 50%. Устройства, распыляющие жидкость в мельчайшие капли и перемешивающие с запыленным газом, более эффективны, но весьма энергоемки. [c.161]

При скоростях, сопоставимых со скоростью звука в газе и, тем более, превышающих ее, сжимаемость существенно влияет на характер гидродинамических явлений и учитывать ее часто бывает более важно, чем даже учитывать вязкость. Движение газов с учетом их сжимаемости составляет объект изучения в газовой динамике, где основную роль играют две модели среды идеальный (т. е. невязкий) газ и вязкий газ. В последние десятилетия получили широкое развитие разделы газовой динамики, в которых существенными являются электропроводимость, диссоциация молекул, степень разрежения и другие специфические особенности среды. Разработаны соответствующие модели этих сред и эффективные методы их исследования. [c.23]

Описанные выше собственные колебания молекулы СО2 используются в газовом лазере на углекислом газе. Упрощенная схема энергетических уровней молекул СОа и азота Na, входящих в состав газовой смеси лазера, приведена на рис. 8.4. Электронный поток газового разряда возбуждает с большой эффективностью колебания, соответствующие наинизшему уровню молекул азота Еу. Частота этих колебаний близка к частоте соа антисимметричных колебаний молекулы Oj. В результате неупругого столкновения молекул Na и СОа происходит возбуждение антисимметричного колебания СОа и молекула переходит на энергетический уровень а- Этот уровень метастабилен. С него возможны переходы на более низкий возбужденный уровень симметричного колебания 3 и второй возбужденный уровень деформационного колебания 4. Уровни 3 и 4 близки, между ними в результате неупругого взаимодействия молекул существует сильная связь. Деформационные колебания молекулы СО легко передают свою [c.293]

Эффективность процессов ударной ионизации определяется, во-первых, средним числом столкновений электронов, приходящимся на единицу длины пути и, во-вторых, вероятностью того, что столкновение электрона с молекулой или атомом закончится ионизацией. Одновременное действие этих двух факторов при разном диапазоне значений р и И обусловливает величину и р газового промежутка при малых рк в основном влияет первый фактор, а при больших - второй. [c.120]

Наиболее близкое из них к осуществлению — это, по-видимому, газотурбинная установка замкнутого цикла (авторское свидетельство № 166202). Суть изобретения — в замене традиционных рабочих тел — воздуха или инертного газа — такими экзотическими составами и смесями, как газообразная сера или йод, окислы азота, хлористый алюминий и т. д. Во время сжатия в компрессоре эти газы ведут себя вполне благопристойно и мало чем отличаются от воздуха. Но при нагреве перед турбиной их молекулы начинают диссоциировать, распадаться на две, три или даже четыре части. Значит, в два, три или четыре раза увеличивается и газовая постоянная — произведение объема одного моля газа на его давление, деленное на абсолютную температуру. Газа как бы становится во столько же раз больше. Соответственно больше проходит его через турбину, и мощность ее значительно увеличивается. Конечно, это не происходит совсем даром на диссоциацию расходуется много тепла, которое приходится дополнительно подводить к газу. Но каждая порция газа становится как бы более энергоемкой сначала она больше поглощает энергии, а потом при рекомбинации больше ее отдает. В результате полезная работа цикла существенно возрастает. А кроме того, когда мы подводим к газу тепло, оно большей частью уходит не на нагрев, а на диссоциацию, так что температура газа почти не меняется. Фактически теплоподвод идет по кривой, приближающейся к изотерме, и рабочий цикл газовой турбины становится более выгодным. Так, его эффективный к.п.д. возрастает на некоторых режимах примерно втрое по сравнению с циклом на обычных газах. [c.273]

Ослабление лучей в газовой среде зависит от рода газа, температуры и числа молекул, находящихся на пути лучей в данной среде. Согласно правилу Бэра поглощательная способность газа должна в равной мере зависеть от давления газа и толщины слоя I. Поэтому вместо параметров и I в рассмотрение обычно вводится величина их произведения р,-/, характеризующая эффективность ослабления. [c.227]

Тепловой расчёт ведётся для двигателей независимо от заданной мощности с учётом расхода единицы топлива на цикл. После определения Pi по заданной мощности находятся размеры двигателя, расход топлива и эффективный коэфи-циент полезного действия. За единицу жидкого топлива берётся 1 кг, а для газового топлива одна килограмм-молекула. Расчёт в килограмм-молекулах [c.352]

Защита детали. Химически чистая обработанная поверхность быстро адсорбирует молекулы среды, вследствие чего может снижаться качество поверхности детали. Защитное действие СОТС препятствует этому и эффективно проявляется при применении газообразных сред. Для осуществления защитного действия могут использоваться как инертные газы (например, аргон), так и специальные газовые среды, улучшающие какие-то свойства обработанной детали. [c.888]

R — давление газа и индивидуальная газовая постоянная а — коэффициент энергетической аккомодации, определяющий эффективность энергообмена при соударении и отражении молекул от поверхности и изменяющийся в диапазоне О—1 в обычных условиях этот коэффициент близок к 1. [c.275]

В качестве особенно наглядного примера вычисления Цр рассмотрим опять случай СОг-лазера, На рис. 3,25 представлены результаты численного расчета для двух газовых смесей СО2 N2 Не = 1 2 3 и 1 0,25 3. На рисунке представлена доля полной мощности накачки, идущей в различные каналы возбуждения, как функция отношения S р. Кривые / представляют мощность накачки, затрачиваемой на упругие столкновения, на возбуждение вращательных уровней основного состояния молекул N2 и СО2, а также на возбуждение нижних колебательных уровней СО2. Кривые III к IV определяют мощность, идущую соответственно на электронное возбуждение и ионизацию, а кривые II — мощность накачки соответственно верхнего (001) лазерного уровня молекулы СО2 и первых пяти колебательных уровней молекулы N2, Если передача энергии между молекулами N2 и СО2 происходит с достаточной эффективностью, то всю эту мощность накачки можно рассматривать как полезную. Таким образом, кривая II дает КПД накачки rip. Заметим, что, как упоминалось выше при рассмотрении электронной температуры (которая в данном случае не имеет смысла, поскольку распределение электронов далеко не максвелловское), существует оптимальное значение Sjp. При слишком малых р мощность накачки в большой степени теряется на упругие столкновения и возбуждение нижних колебательных [c.152]

Чтобы определить относительную эффективность образования ионов для каждого сорта молекул предполагаемой газовой смеси, необходимо снять, зависимость эффективности ионизации однокомпонентных чистых газов от давления в ионном источнике. Для большей уверенности в правильности калибровки источника по чистым газам проверяют значение полученных коэффициентов по масс-спектру эталонной смеси с известным соотношением парциальных давлений ее компонент. [c.67]

Ионный ток каждой компоненты газовой смеси растет пропорционально количеству его молекул, а следовательно, и величине парциального давления. Интенсивность линий масс-спектра с учетом эффективности ионизации отдельных газов является мерой определения парциальных давлений отдельных компонент газовой смеси. В зависимости от конкретных условий при количественном анализе смеси газов измеряют интенсивности отдельных, характерных осколочных ионов или сумму осколочных ионов сложных молекул. [c.126]

Следующий важный этап калибровки прибора — это экспериментальное определение эффективности источника к различным газам, которая зависит от потенциала ионизации молекул и атомов. Известно, что потенциалы ионизации, для различных элементов существенно различаются, поэтому в отличие от измерений изотопных соотношений при газовом анализе необходимо предварительно на опытах определить коэффициенты ионного выхода источника для различных газов. [c.135]

Схема основных колебательных уровней молекулы СО2 показана на рис. 4.9 [16]. Основной лазерный переход с длиной волны излучения 10,6 мкм образован уровнями (00 1) и (10 0). Заселение верхнего рабочего уровня (00 1) происходит при электрическом разряде в СО2 с добавлением N2 и Не благодаря эффективной передаче энергии от возбужденных молекул N2 (колебательный уровень у=1), а также благодаря быстрым каскадным переходам молекул СО2 с верхних колебательных уровней, возбужденных соударениями с электронами, на долгоживущий уровень (00 1). Радиационное время жизни этого уровня составляет приблизительно 3 с, однако в результате столкновений молекул истинное время жизни оказывается равным 1 мс при давлении газовой смеси несколько мм рт. ст. и около 1 МКС при атмосферном давлении. Что же касается молекулы N2, то в силу ее симметрии она не имеет постоянного дипольного момента, поэтому ее колебание на уровне v= не сопровождается радиационным затуханием, а время жизни этого состояния превышает 0,1 с при давлении в несколько мм рт. ст. Все это приводит к тому, что коэффициент полезного действия СО2-лазера достигает 10% и более. [c.174]

Теоретические работы по изучению влияния среды на интенсивность ИК-полос поглощения можно разделить на две группы. В работах первой группы действие среды на спектры оценивается путем учета изменения напряженности эффективного поля, действующего на молекулу (диэлектрический эффект, или эффект светового поля, см. 20). Изменение интенсивности полос, обусловленное этим фактором, рассчитывалось многими исследователями исходя из моделей Лоренца и Онзагера. В работах второй группы изменение интенсивности полос при переходе вещества из газовой фазы в конденсированную связывается с влиянием вандерваальсовских (или специфических) сил на спектроскопические параметры молекул. При решении этой задачи необходимо знать функции дипольных моментов я(г) и поляризуемостей а (г) отдельных связей молекул в среде или функцию дипольного момента молекулы ц, а также их производные по колебательным координатам. Расчет величин .i(r) и а (г) проводится преимущественно с использованием модели Онзагера. [c.141]

Качественно ход кривой Пашена (рис. 18.4) объясняется следующим образом. Эффективность процессов ударной ионизации определяется, во-первых, средним числом столкновений электронов, приходящимся на единицу длины пути и, во-вторых, вероятностью того, что столкновение электрона с молекулой или атомом закончится ионизацией. Одновременное действие этих двух факторов при разном диапазоне значений р и /г обусловливает величину (/ р газового промежутка при малых рк в основном влияет первый фактор, а при больших — второй. Положение минимума пробивного напряжения газов (327 В для воздуха, 280 В для водорода, 420 В для СО2) соответствует перегибу кривой зависимости а от , т. е. непосредственно связано с ударной ионизацией электронами. [c.148]

Для повышения эффективности генерации излучения молекул углекислого газа в больщинстве СОг-лазеров используется газовая смесь с различным процентным содержанием диоксида углерода, азота и гелия. Доставка азота в рабочую газовую смесь способствует усилению генерации излучения, а гелий в основном интенсифицирует отвод теплоты во время генерации вследствие высоких теплоемкости и теплопроводности, понижая тем самым общую температуру рабочей смеси. [c.436]

Приведены данные об экономической эффективности, получаемой при замене ацетилена другими горючими газами. Строение и свойства отдельных зон пламени, образующегося при сгорании горючего газа с кислородом, неоднородны. Это обусловлено тем, что газ с кислородом воздуха сгорает последовательными этапами. На этапе 1 происходит разложение молекул газа и сгорание углерода с образованием окиси углерода. На этапе 2 водород и окись углерода сгорают с образованием паров воды и углекислого газа. В табл. 11 приведены реакции сгорания различных горючих газов по этапам и состав газовой среды нормального пламени. [c.46]

ХИМИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР—газовый лазер, в к-ром инверсия населённостей образуется в результате хим. реакций. Возможность создания X. л. основана на том, что продукты многих экзотермич. хим. реакций образуются преим. в возбуждённых состояниях. Большинство X. л. работает на колебательно-вращат. переходах двухатомных молекул. Возбуждённые молекулы эффективно образуются, в частности, в результате экзотермич. реакций замещения [c.411]

В других условиях наблюдаемая на опыте ширина спектральных линий обусловлена, как правило, вторичными явлениями. Прежде всего укажем на уширение линий, вызванное столкновениями излучающих атомов с окружающими их атомами и молекулами. При определенной плотности газовой среды эффективное время жизни Худ излучающего атома в возбужденном состоянии может оказаться меньше радиационного времени т зл (ж 10 с). По классическим представлениям, столкновения нарушают процесс колебаний возбужденных осцилляторов, поэтому протяженность излучаемого волнового цуга, как и длительность колебаний, уменьшается. Если характерное время между столкновениями много меньше времени радиационного затухания, то изменением амплитуды на протяжении отдельного цуга можно пренебречь. Тогда спектр излучаемого некоторым атомом оборванного в результате столкновения волнового цуга можно аппроксимиро- [c.57]

Если в запыленный газовый поток поместить препятствие в виде, например, сферической капли, то характер обтекания этого тела газом будет отличаться от траектории движения частиц пыли определенного размера. Очень тонкие пылинки двигаются практически по одной траектории с молекулами газа, т. е. по так называемым линиям тока. Более крупные частицы, обладающие соответственно и большей инерцией, не следуют линиям тока, смещаются по отношению к ним и, стремясь сохранить прежнюю траекторию движения, могут столкнуться с каплей и осесть на ее поверхности или проникнуть внутрь капли. Величина этого смещения определяется инерционным пробегом частиц. Такое осаждение частиц пыли на капле принято называть инерционным. Его эффективность характеризуется коэффициентом инерционного осаждения э, представляющим собой отношение поперечного сечения (вдали от препятствия) 5i трубки тока, образованной крайними (предельными) траекториями центра тяжести пылинок, двигаясь по которым пылинка не пересекает тело, а только касается его, к ми-делеву сечению тела 5м [c.7]

Для цветных металлов, и в первую очередь алюминия, плазменная резка - один из лучших способов. Металл малой толщины и неэлектропроводные материалы можно резать сжатой дугой косвенного действия (см. рис. 113, б) - плазменной струей. Однако сжатая дуга прямого действия (плазменная дуга) эффективнее во всех случаях. В качестве плазмообразующих газов при резке используют азот, водород, азотоаргоновую, азотоводородную, азотокислородную, аргоноводородную смеси, сжатый воздух. Двухатомные газы (Из, N2) предпочтительны, так как при диссоциации (разложении) в плазмотроне они поглощают теплоту, которую затем отдают у поверхности реза, ассоциируя там в молекулы. Газовые смеси, содержащие кислород, используют преимущественно для резки черных металлов, а неактивные газы и их смеси - при резке цветных металлов и их сплавов. [c.312]

Принцип действия газодинамического лазера можно кратко описать следующим образом (рис. 6.22). Предположим, что вначале газовая смесь находится при высокой температуре (например, Т = 1400 К) и высоком давлении (например, р = 17 атм) в соответствующем резервуаре. Поскольку газ первоначально находится в термодинамическом равновесии, у молекулы СО2 будет большой населенность уровня 00 1 (порядка 10% населенности основного состояния см. рис. 6.22,6). Разумеется, по сравнению с этой населенность нижнего уровня является более высокой ( 25%), и, следовательно, инверсия населенностей отсутствует. Предположим теперь, что газовая смесь истекает через какне-то сопла (рис. 6.22, е). Поскольку расширение является адиабатическим, температура поступательного движения смеси становится очень низкой. За счет VT-релаксации населенности как верхнего, так и нижнего лазерных уровней будут стремиться к новым равновесным значениям. Однако, поскольку время жизни верхнего уровня больше времени жизни нижнего, релаксация нижнего уровня произойдет на более ранней стадии процесса расширения (рис. 6.22,6). Таким образом, ниже по потоку от зоны расширения будет существовать достаточно широкая область с инверсией населенностей. Протяженность этой области L приближенно определяется временем, необходимым для передачи возбуждения от молекулы N2 молекуле СО2. При этом оба лазерных зеркала выбирают прямоугольной формы и их располагают так, как показано на рис. 6.22, е. Такой способ создания инверсии населенностей будет эффективным лишь в [c.375]

В плазме газового разряда протекают различные физические процессы, определяющие механизмы создания инверсной заселенности. Так, в слабоионизированной плазме атомы и молекулы возбуждаются главным образом в результате неупругих соударений с электронами. Однако использовать подобные процессы непосредственно для создания инверсной заселенности можно далеко не всегда, так как это связано со следующими физическими обстоятельствами. При соударении атомов с электронами эффективно возбуждаются резонансные уровни, которые связаны с основным состоянием, разрешенным оптическим переходом. Как правило, это наиболее низкие возбужденные атомные состояния, поэтому они не могут служить в качестве верхнего лазерного уровня. В то же время использование в этом качестве уровней, расположенных выше резонансных, хотя и позволяет в ряде случаев получить инверсную заселенность и стационарную генерацию лазерного излучения, однако требует непропорционально высоких энергетических затрат. К тому же использование рассматриваемого механизма создания инверсной заселенности в стационарных условиях возможно только при малых значениях плотности электронов и газа, когда процессы прямого возбуждения лазерных уровней преобладают над ступенчатыми в противном случае устанавливается близкое к равновесному распределение [c.40]

Поверхностное натяжение. Граничный слой между жидкой и газовой фазами можно рассматривать как третью фазу со свойствами, промеж)ггочнымй между свойствами жидкости и газа. В этом слое, эффективная толщина которого всего несколько молекул, возникают весьма большие градиенты плотности и молекулярной энергии. [c.28]

Для спекания сложнолегированных порошковых сталей жпрательно использование синтетической газовой атмосферы на основе азота. Молекулы азота имеют такой же вес, как и молекулы-кислорода, и немного тяжелее по сравнению с молекулами воды. Это делает азот пригодным для создания эффективной защиты с целью предотвращения поступления в печь кислорода и влаги. Однако азот не восстанавливает оксиды, поэтому необходима добавка к нему водорода, способного восстанавливать при спекании оксиды железа, никеля и молибдена. Атмосфера спекания должна регулировать потерю углерода из неспеченных порошковых заготовок, поэтому очевидно, что в состав атмосферы должны входить метан (СН ) и монооксид углерода (СО). Принципиально атмосфера спекания изделий из порошковых кг хт на основе железа должна представлять смесь водорода, азота, метана или монооксида углерода. В печи метан взаимодействует с парами воды по реакции [c.95]

Особое внимание привлекает изучение комплексообразования глинистых и слоистых минералов с органическими веш ествами [1 ]. Так, например, был разработан способ изготовления вспученных материалов из бентонитовых глин путем замены природных обменных катионов органическими четвертичными аммониевыми солями, в результате чего во время обжига при достижении пиронластич-ного состояния от окисления углерода образуется газовая фаза, приводяш ая к образованию пористой структуры. Одним из перспективных направлений является эффективная сшивка минерального наполнителя с полимерами для придания им таких свойств, как например повышенная термостойкость, прочность, долговечность и т. д. Кроме того, вводя в межслоевую область глинистых минералов различные органические катионы, можно регулировать ее размеры, при этом она становится доступной для сорбции таких веш,еств, молекулы которых не могут проникать в межпакетное пространство природных минералов и их неорганозамещенных катионных форм [2]. [c.141]

Исследование взаимодействия атомов и молекул в настоящей работе проведено методом рассеяния пучков на газовых мишенях. Поскольку получение и регистрация пучков эв-энергий затруднительны, в работе используются быстрые пучки и измеряется эффективное полное сечение рассеяния под малыми углами Q (0о, Е). Для этого апературный угол детектора 0о (угол, на который должны отклониться в результате рассеяния частицы, чтобы пройти мимо детектора) сделан малым ( 10 з рад). В этих условиях для потенциала типа V (г)=К1г Ц (00, В) имеет вид [c.221]

На основе формальной аналогии дифференциальных уравнений, описывающих перенос количества движения и перенос энергии в газах (подобие уравнений вязкости и теплопроводности), А. Васильева предложила формулу для расчета теплопроводности газовых смесей. Эта формула повторяет структуру формулы Сатерленда (1895 г.) для вязкости газовых смесей [13] предполагается, что теплопроводность компонент в смеси может существенно измениться за счет изменения средней длины свободного пробега молекул каждой их компонент, но эффективная теплопроводность смеси будет связана с измененной теплопроводностью компонент аддитивно. [c.237]

Таки.м образом, облучая смесь газов, можно осуществлять обогащение это11 смеси заданной компонентой. Явление светоиндуцированного дрейфа наблюдалось при воздействии лазерного излучения на атомы [15] и на молекулы 16]. Используя явление светоиндуцированного дрейфа, можно изменять концентрацию резонансной примеси в буферном газе на несколько порядков величины, т. е. очень эффективно разделять газовые смеси. [c.107]

Вид эпектронного спектра. Мы убедились, что, несмотря на простую технику эксперимента, электронная спектроскопия недостаточно надежна для идентификации матрично-изолированных частиц. Однако если спектр отнесен к определенной частице, то в ряде случаи удается получить дополнительную инффмацию о частоте одного из ее колебаний. (У молекул, состоящих более чем из двух атомов, имеется не одно колебание, однако из электронного спектра обычно не удается получить несколько частот.) Позже (в гл. 6) мы обсудим влияние матрицы на эти частоты и энергию соответствующих электронных переходов здесь же отметим, что электронный спектр, полученный в матрице, отличается от спектра в газовой фазе. В газофазном спектре присутствуют полосы, обусловленные поглощением энергии колебательно-возбужденными частицами (в результате получения их при высоких эффективных температурах). Напротив, матрично-изолированные частицы находятся при очень низких температурах, и их полосы поглощения обусловлены переходами с низшего колебательного уровня основного электронного состояния. На рис. 5.2 приведена диаграмма, демонстрирующая различие этих спектров. [c.94]

Это объясняется тем, что все газовые смеси, представляющие интерес, могут быть достаточно эффективно представлены как бинарные смеси легких частиц (атомов) и тяжелых частиц (молекул). В случае диссоциирующего воздуха или реагирующей газовой смеси, состоящей из компонентов воздуха и посторонних веществ, содержащих двух- или трехатомиые молекулы, это предположение также является оправданным, однако почти [c.239]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...