Коэффициенты аккомодации молекул

Исходные данные теплопроводность меди X. j = 395 В м К) модуль упругости меди Е= 12,7- 10 Па вязкость воздуха i>= 15 10 м /с критерий Прандтля Рг = 0,66 коэффициент аккомодации молекул воздуха к меди а = = 0,9 длина свободного пробега молекул при нормальном давлении Ло = 0,72 X X 10 м ср]с у = 1,4 степень черноты медной проволоки е = 1. [c.128]

Целесообразно ввести коэффициент аккомодации или конденсации Р 1, показывающий, какая доля молекул пара (g2), попадающих на поверхность жидкости 2, адсорбируется ею (остальная доля 1 —р — зеркально отражается). Коэффициент аккомодации р зависит от контактирующих фаз, от качества поверхности, примесей и т. д. Для воды обычно принимают р = 0,04, хотя в ряде работ приводятся [31] и другие значения в пределах от [c.271]

Как было указано в 2, коэффициентом аккомодации называется отношение фактического изменения энергии молекул при их отражении от стенки к предельно возможному ее изменению, которое имеет место при полной аккомодации молекул, когда температура отраженных молекул равна температуре стенки Уи> Поэтому имеем [c.160]

Переход к свободно-молекулярному режиму течения связан с дальнейшим ухудшением интенсивности теплообмена. В этом случае перенос теплоты между газом и стенкой определяется коэффициентом аккомодации и ухудшается с уменьшением числа взаимодействующих с поверхностью молекул. [c.393]

При высоких давлениях X зависит от давления. В табл. 15.4 приведены зависимости теплопроводности некоторых газов от давления. При низких давлениях, когда длина свободного пробега молекул сравнима с размерами сосуда (для большинства систем при р<10 Па), теплопроводность пропорциональна давлению газа и стремится к нулю с уменьшением давления. В этих условиях теплопроводность определяется не только свойствами газа, но и энергообменом на границах, который характеризуют коэффициентом аккомодации. [c.339]

Покажите, что при зеркальном отражении молекул от обтекаемой поверхности коэффициент аккомодации / = 0. [c.711]

Конус высотой /г = 5 м с углом при вершине Рк = 15° совершает полет в атмосфере на высоте Н = 200 км со скоростью Ксс = 4500 м/с под углом атаки а = = 0. Найдите аэродинамическое сопротивление при условии, что отражение молекул полностью диффузное, а термический коэффициент аккомодации т) = 1. [c.712]

Для анализа влияния аккомодации на изменение коэффициента давления-воспользуемся выражением р/ = 2(2 — /)з1п р, полученным для холодной стенки (7 ст < Т" ) и значений х > 2. Из этого выражения видно, что с возрастанием коэффициента аккомодации величина р уменьшается. Физически такой эффект объясня-. ется уменьшением числа молекул, которые, отражаясь зеркально, создают допол-. нительный импульс ( реактивную силу) и способствуют повыщению давления. [c.715]

При диффузном отражении молекулы, соударяясь со стенкой, попадают в щель или в пространство между бугорками поверхности и полностью абсорбируются стенкой, передавая ей свой импульс и энергию. По истечении некоторого промежутка времени они отражаются от нее в произвольном направлении с некоторой скоростью (рис. 13.5). Следует учесть, что любое направление отражения равновероятно. При таком отражении коэффициент аккомодации импульса /= 1. [c.722]

На практике обычно реализуется схема смешанного отражения, при которой большая часть молекул отражается диффузно, а меньшая — зеркально. В этом случае коэффициент аккомодации импульса соответствует условию 0смешанная схема является наиболее общей, то, получив соответствующие зависимости для этой схемы, можно затем в случае зеркального или полностью диффузного отражения найти из этих зависимостей необходимые результаты, приняв соответственно / = о или / = 1. [c.722]

Линейная теория приводит к выводу, что скорость газа на поверхности u" (S), называемая скоростью скольжения , пропорциональна касательному напряжению на поверхности х. Для рассматриваемых условий существенно, насколько полно происходит потеря продольной составляющей импульса после столкновения и отражения молекул от поверхности. Этот эффект характеризуется коэффициентом аккомодации продольной составляющей импульса (аналогичным по структуре коэффициенту энергетической аккомодации). Существующие экспериментальные данные показывают, что этот коэффициент близок к единице (полное торможение падающего потока после столкновения и отражения молекул от поверхности). Поэтому итоговое соотношение линейной кинетической теории приведем для этого частного случая. Оно имеет вид [c.67]

Теплоотдача происходит вследствие обмена энергией между молекулами и поверхностью тела. Когда молекула падает на поверхность тела, она может отдать последней определенную энергию. Полагают, что полный теплообмен происходит тогда, когда время пребывания молекулы на поверхности много больше периода колебаний молекул тела. Если время контакта меньше, теплообмен не будет полным. Степень полноты теплообмена характеризуют коэффициенты аккомодации, определяемые следующим выражением [c.257]

При мгновенном зеркальном отражении молекулы ее энергия не изменяется, т. е. Еп—Eq и v = 0- При полном обмене энергией о=- с и 7 = 1. В промежуточных случаях <> принимает значение между Еп и Ес и величина коэффициента аккомодации меняется тогда между. О и I. [c.257]

В общем случае можно определять коэффициент аккомодации для различных категорий энергии молекул (энергии поступательного движения и энергии вращения и колебания). Так как для возбуждения колебательных степеней свободы требуется много соударения, то обычно коэффициент аккомодации колебательной энергии принимают равным нулю. [c.257]

Понятие коэффициента аккомодации используют также для характеристики энергообмена совокупности молекул. В этом случае в уравнении (11-28) под Ей, Ео и Ес подразумеваются не энергии одиночной молекулы, а соответствующие энергии совокупности молекул. [c.257]

Коэффициент /, как и коэффициент аккомодации 7, зависит от большого количества факторов, отражающих конкретные условия взаимодействия молекул газа со стенкой. В частности, f зависит от природы газа и природы стенки, скорости газового потока как целого и других факторов. [c.258]

Эта формула выведена для одноатомного газа, и, следовательно, в ней а — коэффициент аккомодации для энергии поступательного движения молекул [c.38]

Как видно из этой таблицы, значения скоростей отраженных молекул весьма близки к тепловым скоростям при температуре пластинки (порядка комнатной). Поэтому в терминах коэффициента аккомодации [c.543]

Согласно теории в адсорбции участвуют не все группы молекул, контактирующих с поверхностью. Введено понятие о коэффициенте аккомодации или прилипания/у характеризующем ту часть от общего числа столкнувшихся с поверхностью молекул (групп) N, которая при этом ею мгновенно адсорбируются Ng. Согласно определению /дг < 1- [c.71]

В рамках этой простейшей модели отражение молекулы от твердой поверхности с вероятностью 0 носит диффузный характер. Для множества N падающих частиц это означает, что распределение QN из них после отражения не зависит от распределения падающих молекул II является максвелловским (см. ниже). Зеркально, т. е. с сохранением начального тангенциального импульса, отражается (1—Q)N молекул. В бо ее сложных моделях взаимодействие описывают двумя параметрами — коэффициентами аккомодации нормального [c.14]

Энергетический обмен между падающими молекулами и поверхностью характеризуется коэффициентом аккомодации энергии [c.14]

Значительная неопределенность возникает и при выборе коэффициента аккомодации а, характеризующего степень полноты обмена энергией при столкновении молекулы газа с поверхностью. Приведем некоторые сведения о характере влияния различных параметров на значение а Зависимость коэффициента аккомодации от масс молекул Mi и стенки Mj может быть выражена формулой [22] [c.77]

Исходными данными для расчета являются X i, Хр - теплопроводности твердых частиц и газа Рн и pi - масса засыпки и плотность твердых частиц характеристики газа с р/с у, Рг, Ло о — коэффициент аккомодации газовых молекул с веществом частиц р — давление внешней газовой среды е — степень черноты частиц. Расчет выполним для t — 200 °С (473 К), р = 10 Па в среде азота. [c.120]

Т. е. d PiT- есть тангенциальный импульс, переданный молекулами стенке. Параметр можно назвать коэффициентом аккомодации тангенциального импульса [c.82]

Коэффициент аккомодации = О, если молекулы не отдают энергию стенке, и а =1, если налетающие молекулы приходят в термическое равновесие со стенкой (полностью аккомодируют). В соответствии с общими законами механики энергия, отданная поверхности, тем меньше (тем меньше а ), чем меньше отношение массы налетающей молекулы к массе молекул поверхности. [c.83]

На практике в газовой термометрии длина свободного пробега молекул газа редко совпадает с диаметром соединительного капилляра (обычно это трубка с заметными размерами) и, таким образом, нарущаются условия, при которых выведена формула (3.32). Вместо нее используется значительно более сложное выражение, в которое входят диаметр трубки, коэффициент аккомодации, учитывающий столкновения молекул со стенкой трубки, молекулярный вес газа и его вязкость. Общее выражение для термомолекулярной разности давлений было впервые получено Вебером и Шмидтом [71]. Последующие работы в этой области как теоретические, так и экспериментальные [49, 62] показали, что термомолекулярная разность давле- [c.95]

Захват молекул стенкой и последующая реэмиссия приводят к тому, что отраженные молекулы имеют температуру, близкую к температуре стенки. Введем так называемый коэффициент аккомодации [c.137]

Здесь Гн — температура в невозмущенпом набегающем потоке, Уд — температура молекул после отражения от стенки, которая зависит от температуры стенки У и коэффициента аккомодации а. [c.160]

Кнудсен предложил оценивать полнвту обмена энергией газовых молекул со стенкой коэффициентом аккомодации, определив его как отношение энергии, переданной молекулами разреженного газа стенке, к энергии, которую они передали бы при условии, что при соударении со стенкой скорость вынужденного движения становится равной нулю, а скорость теплового движения приходит в соответствие с температурой стенки. Коэффициент аккомодации выражается формулой [c.391]

Таким образом, по скоростям вынужденного и теплового движений в невозмущеином потоке определяется энергия молекул перед их соприкосновением со стенкой, а полнота энергообмена при соударении со стенкой оценивается с помощью коэффициента аккомодации. На основе формулы (11.1) можно записать [c.397]

Приведенные в этом параграфе результаты получены в предположении, что молекулы газа, падающие на поверхность тела, не имеют соударений с отлетающими молекулами. Поэтому считают, что в газе имеет место максвелловское распределение скоростей хеплового движения молекул газа, на которое накладывается макроскопическая скорость газового потока.. Энергия падающих на стенку молекул определяется при этом с учетом как макроскопической скорости, так и скорости теплового движения молекул. Количество переданной стенке энергии определяется через коэффициент аккомодации [см. (11-28)]. [c.260]

Коэффициент аккомодации а, который также называют коэффициентом испарения, прилипания или конденсации, показывает, какая доля молекул из числа соударившихся с поверхностью адсорбируется ей. Коэффициент аккомодации для различных веществ меняется в широких пределах (табл. 6-2). [c.138]

Проблемы конвективного теплообмена при низких давлениях те же, что в обычной газодинамике и теплотехнике, осложненные, однако, дополнительными эффектами. Речь идет в конечном счете об определении количеств тепла, которыми обмениваются твердые поверхности различной формы с обтекающим эти поверхности потоком газа. Указанные количества тепла, отнесенные к единице площади и единице времени, будем называть удельными потоками тепла или.просто тепловыми потоками. После приведения к безразмерному виду i(Nu, St) тепловые потоки оказываются функциями многих безразмерных параметров, из которых в первую очередь надо назвать числа Рейнольдса Re, Маха М, энтальпийный фактор hw, коэффициент аккомодации а и коэффициент диффузного отражения о. Как известно, эффекты разреженности проявляются, начиная с некоторых значений числа Кнуд-сена Кп, представляющего собой отношение средней длины свободного пробега молекул к характерному линейному размеру. Эффекты разреженности прежде всего приводят к изменению условий на твердой поверхности обтекаемого тела вместо прилипания, т. е. непрерывного перехода температуры и скорости от значений в газе к значениям в теле, появляются скольжение газа и скачок температур у стенки. Что касается уравнений, описывающих процесс обтекания и теплообмена, то практически в настоящее время пользуются уравнениями Навье-Отокса. [c.36]

Введен,Н ЫЙ здесь фактор а — коэффициевт выравнивания — означает долю отраженных молекул с кинетичеокой энергией, отвечающей температуре стенки, и который впоследствии был назван Кнудсеном коэффициентом аккомодации . Величины а = Р и Ь уР — постоянные скольжения и температурного скачка — не зависят от степени разреженности среды и определяются природой и состоянием газа и стенки. Независимость от давления посто янных а и для классических условий была нодтверждена в более ранних работах, в частности и нами. Кроме того, В предыдущих наших работах изучалась зависимость постоянной те1.м пературного скачка от темнературы. [c.515]

Для полного решения задач аэродинамики разреженного газа необходимо, а в случае свободно-молекулярного течения необходимо и достаточно знать две фуидаментальные величины, характеризующие взаимодействие молекул с поверхностью твердого тела. Этими величи-нам и являются коэффициент передачи тангенциального имиульса (коэффициент зеркальности) и коэффициент аккомодации. [c.540]

Здесь йзф — коэффициент аккомодации энергии молекул газа на конкретной поверхности — множитель, зависящий от структуры молекул газа Y = Ср/Сц — отношение изобарной и изохорной теплоемкостей V Т) —средняя тепловая скорость молекул газа. Сомножитель А в (7.33) является геометрическим фактором температурного скачка и равен А = 2/8д -4 = (/ ] + г2)1[г г2 п с121с1 ). [c.423]

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]

Определенная выше граница свободно-молекулярного режима (Л/г л 10) справедлива для газа, движущегося с малой скоростью или покоящегося, а также для неохлаждаемого тела при гиперзвуковых скоростях. Если тело сильно охлаждается, то при высоком коэффициенте аккомодации скорость отраженных молекул будет намного меньше скорости налетающих и плотность потока молекул от тела будет столь большой, что возможные столкновения между молекулами вблизи тела будут играть существенную роль. В этом случае критерием свободно-молекулярного режима является число Кнудсена, [c.331]

Так как средняя энергия Ео молекулы, отраженной от стенки, не равна средней энергии молекулы при температуре стенки то в выралсение для qi следует ввести коэффициент аккомодации, определяемый как [c.175]

Очевидно, что аппроксимация (10.3) может оказаться удовлетворительной лишь для ограниченного класса задач не только благодаря частному виду аппроксимирующей функции, но и благодарй тому, что коэффициенты аккомодации предполагаются не зависящими от функции распределения падающих молекул. Более того, аппроксимирующая функция (10.3) с заданными коэффициентами аккомодации в форме (10.6) и (10.7) противоречива. Действительно, пусть, например, (Хт.= 1 и а ф I. Рассмотрим два пучка молекул, падающих на поверхность соответственно со скоростями i и gj- Если плотность падаюпщх пучков молекул не очень велика, то функция распределения отраженных молекул для каждого из пучков молекул не должна зависеть от присутствия молекул другого пучка (речь идет о пучках молекул, достигших стенки, и об отраженных молекулах непосредственно у стенки, так что столкновения молекул между собой не могут изменить наших рассуждений). Функция распределения отраженных частиц при падении на стенку сразу двух пучков должна быть равна сумме функций распределения отраженных молекул каждого из пучков. Однако легко видеть, что функция (10.3) при 1 не удовлетворяет этому условию аддитивности. Во всех трех случаях функция распределения отраженных молекул имеет вид [c.84]

Коэффициенты аккомодации, заданные в форме (10.16), удобны также при расчете обтекания выпуклых тел свободиомолекулярным потоком (см. 6.1), При расчете обтекания выпуклых тел свободно-молекулярным потоком не Интересуются функцией распределения отраженных молекул. Необходимо лишь знать импульс и энергию, передаваемые падающими молекулами поверхности. В этом случае знание коэффициентов аккомодации (10.16) полностью решает задачу, так как и дают как раз импульс и энергию, пере- [c.88]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...