Теория переноса в газах

Теория переноса в газах 68 [c.620]

БАЛАНСНЫЕ СООТНОШЕНИЯ В СТАТИСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПЕРЕНОСА В ГАЗАХ [c.182]

Основные трудности микроскопической теории переноса в газах — это трудности нахождения функции распределения. Еще Л. Больцман обратил внимание на то, что работы Максвелла открыли реальную возможность построения теории переноса, не связанную с вычислением функции распределения. Однако подобные методы приводили до сих пор к неудовлетворительным результатам даже в качественном отношении. Появление статистический методов в теории неравновесных процессов позволяет вновь вернуться к этому вопросу. [c.182]

Балансные соотношения в статистической теории переноса в газах. К а - [c.401]

Рассматривается возможность построения интегрального метода в статической теории переноса в газах. Найденные балансные соотношения совпадают с теоретическими данными. Библиографий 2. Иллюстраций 1. [c.401]

Это уравнение для определения неизвестной функции g v, х) справедливо не только при использованном простейшем представлении о соударении легкой частицы с атомом, как твердым шариком, но и при учете квантового характера ее движения и рассеяния на атоме. Уравнение (8.58), как уравнение Больцмана а т-приближении (8.42), с которым оно совпадает, является основным в теории явлений переноса в газах. [c.154]

К исследованию процессов переноса в газах и их смесях можно подойти двумя путями — с теоретической точки зрения (элементарная и строгая молекулярно-кинетическая теория газов) и чисто эмпирически, причем методы элементарной и строгой молекулярно-кинетической теории связаны с систематическим упрош,ением природных процессов и явлений. [c.70]

Как показывает точная теория диффузионного переноса в газах и подтверждает опыт, это характерное число — = 0,666 не удов- [c.101]

Расчеты явлений переноса в газе (внутреннее трение, теплопроводность, диффузия), приведенные в 12—14, не строги. Они основаны на замене распределения скоростей их средними значениями. Современная теория этих явлений опирается на полученное Больцманом основное кинетическое уравнение (см. уравнение (115)). [c.542]

Изложение теории процессов переноса в газах начинается с разбора микроскопических явлений атомной физики, а макроскопические явления газовой динамики рассматриваются далее как частные предельные случаи. Особое внимание уделяется свойствам реальных молекул и атомов, что позволило изложить количественную теорию явлений переноса. Начиная изложение с микроскопического или атомно-молекулярного уровня, как здесь и сделано, можно рассмотреть большой класс явлений и дать ясное представление о применимости различных приближенных подходов к описанию сложных явлений. [c.7]

Теория процессов переноса в газе, состоящем из многоатомных молекул, разработана Ван Чангом и Уленбеком, а также Дж. де Буром (неопубликованная работа, цитируемая в книге [2] на стр. 398). [c.351]

В настоящей главе мы рассмотрим кинетический вывод закона идеального газа и найдем распределение скоростей для молекул газа. Далее мы обсудим эффекты, связанные со столкновениями между атомами газа в классической теории, а затем элементарным образом рассмотрим различные процессы переноса в газах диффузию, теплопроводность и вязкость. Все они обусловлены столкновениями. Любой процесс переноса возникает вследствие неравновесности в системе, обусловливающей появление между частями системы результирующего потока частиц, энергии, импульса или заряда. Если система находится в равновесии, то результирующий перенос отсутствует. [c.170]

Данная монография является третьей книгой из задуманного цикла монографий, посвященных изложению фундаментальных вопросов современной теории процессов переноса в тех физикохимических системах, где осуществляются основные процессы химической технологии. В первой из них была рассмотрена теория процессов переноса в системах жидкость—жидкость [1], во второй [2] — теория процессов переноса в системах жидкость— твердое тело. Данная монография посвящена систематическому изложению теоретических вопросов гидродинамики и массообмена в газожидкостных системах. В книге на основе фундаментальных уравнений гидродинамики рассмотрено движение одиночного пузырька газа в жидкости, вопросы взаимодействия движущихся пузырьков (в том числе их коалесценция и дробление), пленочное течение жидкости. Эти результаты использованы при построении моделей течений в газожидкостных систе.мах. [c.3]

Как мы уже видели, свойства дискретной фазы многофазной системы определяют такие общие параметры, как концентрацию, или числовую плотность, среднюю скорость и коэффициент диффузии. В общем случае другие свойства переноса множества частиц можно найти соответствующим интегрированием основного уравнения движения [уравнение (2.37)], как это делается при определении свойств переноса в кинетической теории газов. Одновременно следует признать, что причиной движения частиц в общем случае является движение жидкости, и любой кинетический анализ должен учитывать этот факт. [c.203]

Коэффициенты переноса в элементарное кинетической теории газов [c.96]

До недавнего времени явления переноса в излучающих p(i-дах интересовали главным образом астрофизиков в связи с исследованием процессов, происходящих в звездах. Однако в последние годы теория лучистого переноса энергии приобрела большое значение в новых областях науки и техники, в частности при разработке методов тепловой защиты поверхности гиперзвуковых летательных аппаратов. Как известно, температура газа за ударной волной при входе космических объектов в атмосферы планет может достигать 10 000 К и выше. В этом случае вклад лучистого теплового потока в общий поток теплоты в газе оказывается значительным. [c.141]

При турбулентном режиме носителями импульса становятся жидкие макрочастицы (турбулентные моли), совершающие хаотическое движение пульсационного характера, которое накладывается на основное направленное движение жидкости (так называемое осредненное движение). Полуэмпирическая теория турбулентности Л. Прандтля основана на определенном сходстве хаотического движения турбулентных молен с хаотическим движением молекул в газе. Если, основываясь на этой простейшей теории турбулентности, сравнить перенос импульса турбулентными молями с переносом импульса молекулами, то окажется, что турбулентный поток им пульса во много раз больше молекулярного. Поскольку поток импульса через единицу поверхности, параллельной направлению осредненного движения, равен трению на этой поверхности, то естественно ввести понятие турбулентного трения и формально связанной с таким трением турбулентной вязкости Тт = Цт((5шж/<3)/), где цт — турбулентная вязкость. Так же формально можно ввести кинематический коэффициент турбулентной вязкости (кинематическую турбулентную вязкость) Ут =, ит/р. [c.360]

Согласно кинетической теории перенос теплоты теплопроводностью в газах при обычных давлениях и температурах определяется переносом кинетической энергии молекулярного движения в результате хаотического движения и столкновения отдельных молекул газа. При этом коэффициент теплопроводности определяется соотношением [c.13]

В настоящее время организовались целые школы теории фильтрации в Киеве, Казани, Ташкенте, Фрунзе, Баку, Душанбе, Ленинграде, Москве и других городах. Представление о современных направлениях исследований в подземной гидродинамике дает сборник, в котором помещены доклады, сделанные на Всесоюзном семинаре Современные проблемы и математические методы теории фильтрации в Москве в 1984 г. [3]. В этом сборнике акцент уже переносится на многофазные течения, на движения нефти и газа. [c.334]

В задачу этого раздела не входит детальный анализ зависимости коэффициента теплопроводности от температуры для различных теплозащитных материалов, поэтому мы ограничимся лишь общими схематическими представлениями. Для сравнения будут использованы также общие сведения из теории переноса тепла в жидкостях и газах. [c.75]

Чепмен [12] рассмотрел многочисленные аспекты теории переноса в газе, в котором имеются взвешенные частицы. В случае газов при достаточно низком давлении, или с достаточно малыми частицами, или при малых размерах сосуда длина среднего свободного пробега I может быть большой по сравнению с тем или иным микроскопическим размером d. При этих условиях безразмерное число Кнудсена Кп = Hd велико, межмолекулярпые Столкновения редки и перенос в газе будет зависеть от увеличения числа столкновений молекул с граничными поверхностями. При теоретическом анализе различают зеркальное упругое отражение, например от стенки с абсолютно гладкой жесткой или упругой поверхностью, и диффузное упругое отражение, например от стенки с негладкой упругой поверхностью. Кроме того, столкновения со стенками могут быть неупругими молекула может войти в некоторую полость поверхности и затем выйти оттуда с энергией, отличной от энергии на входе. Эта разница может иметь случайный характер, а может быть и систематической, как это имеет место в случае, когда стенка или слой, с которым взаимодействуют молекулы, горячее или холоднее газа [12]. Такие рассуждения приводят к понятию коэффициента аккомодации. [c.68]

Явления, характеризующиеся общностью закономерностей протекающих процессов по переносу массы, количества движения и энергии, получили название явлений переноса. Явления переноса в газах изучаются с помощью кинетической теории газов, кинематического уравнения Больцмана, в металлах - с помощью кинетической энергии электронов в металле, а переноса энергии в непроводящих кристаллах - с помощью кинетического уравнения для фононов решетки. Общую фемено-логическую теорию явлений переноса, применимую к произвольной системе (газообразной, жидкой или твердой), дает термодинамика необратимых процессов. Из нее следует, что наиболее быстро при сравнимых условиях явления переноса протекают в газах, медленнее -в жидкостях и еще медленнее - в твердых телах. [c.82]

Коэффициент теплопроводности к в законе Фурье (8.1) характеризует способность данного вещества проводить теплоту. Значения коэффициентов теплопроводности приводятся в справочниках по теплофизическим свойствам веществ. Численно коэффициент теплопроводности l==q/grad t равен плотности теплового потока при градиенте температуры 1 К/м. Понять влияние различных параметров, а иногда и оценить значение X можно на основе рассмотрения механизма переноса теплоты в веществе. Согласно молекулярно-кинетической теории коэффициент теплопроводности в газах зависит в основном от скорости движения молекул, которая в свою очередь возрастает с увеличением температуры [c.71]

Существенно большими возможностями для газов умеренной плотности обладают методы кингтичгской теории газов, так как они позволяют получить как уравнения переноса различных субстанций (массы, импульса, энергии и др.), так иJкoэффициeнты переноса в виде функции состояния газовой смеси (температуры, состава и др.). Мэтоды кинетической теории [9, 16] находят широкое применение при изучении сложных химически реагирующих газовых смесей. [c.16]

В пособии системно излагаются основы механики реагирующих газов (аэротермохнмин). Наряду с вопросами теории молекулярных 1ро-цессов переноса в газовой и конденсированной фазах рассматриваются сопряженные задачи механики реагирующих газов и приводятся примеры использования этих фундаментальных понятий в теории горе4ия, физической газовой динамике, теории многокомпонентного погра 4ич-ного слоя и в теории вязкого ударного слоя. [c.2]

Материал книги условно можно разбить на две чазти. В первой из них (гл. 1—4) изложены основы процессов молекулярного переноса и излучения в газах, а во втсрой (гл. 5—7) даны основные уравнения аэротермохимии, сведения из теории процессов переноса в реагирующем пористом твердом теле и приложения этих фундаментальных понз тий к теории горения, физической газовой динамики, теории многокомпонентного пограничного слоя и вязкого удар][ого слоя. [c.4]

Более простым и частным случаем указанной теории является исследование процессов переноса в смеси газов из возбужденных частиц, столкновения которых приводят к обмену их внутренними энергиями без химических реащий. Подробное изложение содержится в [I], здесь ограничимся кратким рассмотрением. [c.128]

Нетрудно установить тождественность гидродинамических уравнений, полученных из кинетической теории 1 азов, с уравнениями, выведенными феноменологическим путем (сравните уравнения (3.8.23) и (5.1.14)). Может показаться, что уравнения, полученные феноменологическим путем, свободны от некоторых ограничений (так, наприме), от учета только двойных столкновений), наложенных на /равнение Больцмана. Однако на самом деле коэффициенты переноса смеси газов получают из решения уравнения Больцмана, поэтому соответствующие ограничения гмеют место и в этом случае. [c.182]

Теплопроводностью называется та форма передачи тепла, которая всецело обусловлена зависящими от местной температуры движениями микроструктурных элементов тела. В газах микро-структурными движениями являются беспорядочные молекулярные движения, интенсивность которых возрастает с увеличением температуры. Подобно тому как молекулярное движение обусловливает перенос массы—диффузию, перенос импульса — вязкость, таким же образом оно приводит к переносу энергии—теплопроводности. В твердых металлах при средних температурах передача тепла происходит вследствие движения свободных электронов, в совокупности образующих электронный газ , который по своему поведению похож на обычный газ. В неметаллических твердых телах теплопроводность осуществляется в основном упругими, акустическими волнами, образуемыми вследствие согласованности смещений всех молекул и всех атомов из их равновесных положений. Взаимодействие волн приводит к энергетическому обмену между ними, что проявляется в изменении одних амплитуд за счет других, а также в сдвиге фаз колебаний. Выравнивание температуры из-за теплопроводности можно понимать, имея в виду описанный механизм, как переход к беспорядочному распределению накладывающихся друг на друга волн, при котором распределение энергии колебаний равномерно во всем теле. Следует заметить, что упругостная составляющая теплопроводности способна играть некоторую роль и в металлических телах. Что касается жидкости, то там она вновь получает первостепенное значение. Микрофизические теории теплопроводности отличаются большой сложностью и во многом еще не завершены. В настоящем курсе, как было уже сказано, вся проблема будет рассматриваться только в макроскопическом плане. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...