Диффузия характерное время

В данной работе авторы возвращаются к изучению модельной нестационарной задачи о тепловой гравитационной конвекции в среде вблизи критической точки, используя методические достижения и закономерности, найденные для стационарных задач. Для сравнения находится решение задачи в совершенном газе с критериями подобия, которые соответствуют критериям подобия околокритической жидкости с "реальными" физическими свойствами. Оцениваются характерные времена "поршневого эффекта" и тепловой диффузии, характерное время развития конвекции определяется численно. [c.82]

Определим характерные времена процессов теплопроводности, диффузии компонентов, перекоса импульса в пограничном слое. Используя подобие процессов тепло- и мас- [c.399]

Характерные времена процессов биполярного дрейфа лежат в нано секундном, а времена диффузионных процессов — в микро секундном диапазонах i W 2D, где О — коэф. амбиполярной диффузии, [V — ширина базы) однако биполярный дрейф идёт при концентрации носителей, не сильно превышающей уровень легирования, а д.чя диффузионных процессов превышение обычно составляет 2—3 порядка и более. [c.586]

Кукушкин и Осипов, 1998), является неизбежным, но все же может быть заторможен действием ПАВ и других добавок. Хотя любая пена является неравновесной термодинамической системой, развивающейся во времени, мгновенная конфигурация пены может рассматриваться как равновесная в текущем поле давления. Такая приближенная трактовка основана на том, что характерное время установления локального механического равновесия между пузырями и ламеллами намного меньше характерного времени изменения давления, вызываемого диффузией газа. Другими словами, эволюция системы к локальному механическому равновесию может рассматриваться отдельно от процессов течения газовой и жидкой фаз. Таким образом, предполагается, что текущее поле давления в пузырях определяет геометрию пены. [c.12]

При М>10 температура торможения столь велика, что начинается диссоциация молекул газа. Когда температура относительно еще невелика, а скорости течения весьма значительны, характерное время рекомбинации молекул и атомов можно считать большим по сравнению с характерным временем турбулентной диффузии. [c.309]

Процесс затухания вариации показателя преломления, вызванной неоднородным нагревом, обусловлен выравниванием температурного поля, т.е. диффузией тепла из более нагретых областей в менее нагретые. Ясно, что характерное время такого диффузионного процесса определяется константами теплопроводности среды и характерным масштабом неоднородности нагрева. В силу диффузионного характера процесса время релаксации оказывается зависящим квадратично от этого характерного масштаба (см. формулу (3.9)). [c.186]

Уравнение (5.5) характеризует наиболее заселенный первый уровень возбуждения атомных паров. Здесь Л/ , D, —концентрация, коэффициент диффузии и характерное время спонтанной дезактивации возбужденных атомов. В правой части уравнения сохранения энергии для пара (5.6) учтены стоки и источники, обусловленные соответственно молекулярной теплопроводностью с коэффициентом 1т, резонансным поглощением излучения тяжелыми частицами с коэффициентом ag и передачей кинетической энергии от электронов атомам и ионам в результате упругих соударений. При наличии в газе низкоэнергетических (молекулярных) возбужденных уровней с временем термализации tvr в правой части (5.6) добавляется член вида Уравнения (5.7), (5.8) и [c.158]

Внешний след. Рассмотрим область х/й > 2—10, где статическое давление только приблизительно в пять раз больше давления в набегающем потоке и энтальпия вдоль линий тока невязкого течения изменяется медленно с изменением статического давления (т. е. градиент энтальпии в направлении потока пренебрежимо мал). Предположим, что число Рейнольдса достаточно велико и характерное время ламинарной диффузии во внешнем следе значительно больше времени перехода основной части потери импульса во внутренний турбулентный след. Предполагается, что внутренний след не влияет на течение во внешнем следе вплоть до границы турбулентного ядра таким образом, распределение энтальпии во внешнем следе можно определить из расчета невязкого течения. [c.170]

Учитывая, что размер области, охваченной указанной дислокационной перестройкой, определяется размером субзерен//, и зная коэффициент линейной диффузии /), можно оценить характерное время перестройки величиной [c.151]

На Рис. 6.2.3 представлены характерные времена различных физико-химических процессов, определяющих высотное распределение основных компонентов термосферы для варианта 1 на Рис. 6.2.1 и Рис. 6.2.2. Кривая 1 показывает время химической релаксации атомарного кислорода и характеризуется резким уменьшением характерного времени с высотой, так что на высотах меньше 80 км можно считать, что для атомарного кислорода выполняется условие фотохимического равновесия. В то же время, на высотах 80-100 км определяющими процессами являются турбулентная диффузия и рекомбинация атомов О. На высотах, больших 100 км, в процессы переноса вещества уже начинает вносить существенный вклад молекулярная диффузия. [c.257]

Рис. 6.2.3. Характерные времена физико-химических процессов 1 - химическая релаксация 0 1 - химическая релаксация О 3 - турбулентная диффузия 4 - молекулярная диффузия для О 5 молекулярная диффузия для О2.

Диффузия частицы в пространстве концентраций пассивной примеси. Построение моделей для средних значений концентраций примеси тесно связано с проблемой турбулентной диффузии частиц. Действительно, концентрация примеси может быть введена как концентрация большого числа безынерционных и достаточно мелких частиц. Плотность вероятности положения одной, выбранной наугад частицы пропорциональна средней концентрации частиц. Применение диффузионной аппроксимации для описания турбулентного потока частиц обоснованно лишь тогда, когда характерное время корреляции скоростей частицы мало по сравнению с характерным временем задачи. Эти достаточно очевидные соображения наиболее [c.398]

Характерное время диффузии можно получить, если положить д/д1 Л l/t и V ИЬ , где Ь — характерная длина, на которой происходит диффузия. Тогда из уравнения (6.95) получаем приближенное соотношение ) [c.281]

Чтобы понять причину этого последнего обстоятельства, следует приближенно оценить относительную роль молекулярной и турбулентной диффузии и взаимодействия между ними в формировании поля осредненной концентрации d(A, 0. Для этого надо сравнить порядок величины трех членов в правых частях формул (10.38) и (10.45). При очень малых t — ta следует пользоваться формулой (10.38), и в ее правой части наибольшим слагаемым является второе (порядка t — 4), а наименьшим — третье (порядка t — toY). Однако с ростом t — U вклад турбулентной диффузии растет быстрее, чем вклад молекулярной диффузии, и при значениях t — to, превышающих некоторое значение Ть вклад турбулентной диффузии уже превосходит величину 2 i t — to). Считая, что ti мало по сравнению с лагранжевым масштабом времени Ti, определяющим характерное время изменения скорости жидкой частицы , можно при оценке tj [c.528]

Процесс энерговыделения за счет поглощения рентгеновского излучения можно считать изохорическим, поскольку, как правило, характерное время импульса энерговыделения много меньше времени пробега акустических возмущений на характерной глубине поглощения. Диффузия тепла не оказывает влияния на процесс энерговыделения, так как время тепловой диффузии, обратно пропорциональное квадрату температуропроводности, на много порядков превосходит время энерговыделения. В этом, приближении на основе баланса энергии можно получить оценку для испаренного материала [9]. Толщина испаренного слоя зависит от параметров импульса энерговыделения и от теплофизических свойств материала. По порядку величины толщина испаренного слоя оценивается как [c.89]

Нейтронный нагрев бланкета приводит к генерации импульса давления, зависящего от характеристик импульса тепловыделения глубины проникновения Ь и длительности о- Анализ нейтронных процессов в бланкете приводит к следующим значениям величин Ь О, 6 м и 0 10 с. В течение тепловыделения происходят процессы теплопроводности и акустической разгрузки материала. Динамическая разгрузка в течение времени тепловыделения существенна, если характерные времена тепловой диффузии и распространения акустических волн 1а вдоль пути прохождения теплового импульса длиной Ь много меньше или сравнимы с длительностью теплового импульса о о, о где 1с1 и а с, а X и с — коэффициент температуропроводности и скорость звука, соответственно. [c.121]

Фиг. 6. Характерные времена тепловой диффузии т /, конвекции т. и "поршневого эффекта" в зависимости от температурного параметра е

Г. предыдущих порций смеси. В этой зоне происходит также убывание (вследствие диффузии) концентрации исходного в-ва так, что хим. реакция идёт в очень обеднённой смеси. Скорость тепловыделения и пмеет резкий максимум, связанный с тем, что в начале реакции низка темп-ра, а в конце её нет горючего. Скорость Г. и Ук/х, X ехр Е/ВТ), где х — коэфф. температуропроводности х — характерное время хим. реакции в зоне Г., к-рое определяется в осн. энергией активации Е и темп-рой Г. Д — универс. газовая постоянная. [c.135]

Нас будут интересовать системы, для которых характерны термодинамические свойства. Этими свойствами являются любые признаки, имеющие количественную меру и относящиеся к системе в целом или к ее макроскопическим частям, кроме характеристик потоков энергии и массы. Например, термодинамическими свойствами являются масса, плотность, давление, температура, намагниченность, термическое расширение, сжимаемость, теплоемкость при постоянном давлении и другие, но не вязкость, диффузия, теплопроводность, скорость химической реакции или другие кинетические свойства, выражаемые величинами, в размерность которых входит время. Иногда, как, например, при рассмотрении поверхностных явлений, интерес представляет даже форма граничной поверхности (ее количественной мерой может служить значение кривизны поверхности в каждой точке). Но как правило, общая масса и форма системы не существенны для термодинамического анализа. [c.11]

В газовой смеси могут происходить химические реакции. Здесь будет рассматриваться только случай, когда скорости химических реакций достаточно велики и газовая смесь находится в локальном равновесном химическом состоянии. При большой скорости химических реакций или соответственно при малых временах протекания химических реакций хим имеет место неравенство 4им С 4. здесь характерное газодинамическое время, определяемое отношением характерного размера в задаче L к характерной скорости движения среды V ( ,, = L/V). Можно показать, что уравнения диффузии в этом случае вырождаются в конечные соотношения, носящие название законов действующих масс. [c.13]

Во втором предельном случае (когда газ сильно диссоциирован), характеризуемом малыми скоростями рекомбинаций, вся теплота передается за счет диффузии. Практически это может происходить в потоке, если время химической реакций велико по сравнению с характерным временем движения частиц. Такие потоки называют замороженными. В замороженном течении атомы, образующиеся при диссоциации, диффундируют по направлению к холодной стенке, где затем рекомбинируют. Освобождающаяся при этом энергия зависит от каталитических свойств стенки, проявляющихся в различных значениях скорости каталитической реакции рекомбинации. Можно предполагать, что все действительные процессы теплопередачи находятся между указанными двумя предельными случаями. [c.703]

В 5.4 было сформулировано необходимое условие существо-вания нестационарности процессов переноса в открытых реакционноспособных системах (5.4.3). Представляет интерес проверка этого условия. С этой целью рассмотрим обтекание лобовой критической точки инертного тела вращения, которое во все время процесса тепломассообмена сохраняет постоянную достаточно высокую температуру, холодным потоком реакционноспособного газа, состоящего из СО, О2, N2. В газовой фазе протекает гомогенная химическая реакция 2 СО + О2 = 2 СОа. Возникает вопрос о квазистационарности состояния газовой фазы. С физической точки зрения, очевидно, что если характерное время гомогенной реакции значительно меньше характерного аэродинамического времени и времен релаксации молекулярных процессов переноса (теплопроводности, диффузии компонентов и диффузии импульса), то состояние газа нельзя считать ква-зистационарным. Действительно, в этом случае скорость возникновения неоднородностей полей температур и концентраций вследствие химической реакции выше скоростей их исчезновения вследствие процессов молекулярного переноса и состояние газа нельзя считать квазистационарным. Поскольку внутренняя энергия и концентрации компонентов единичной массы ограничены, могут иметь место колебания полей температур и концентраций. [c.399]

Изменение физических свойств облученного материала обусловлено дальнейшей жизнью облака элементарных дефектов (вакансий и межузлий), составляющего первоначальное радиационное повреждение термической и радиационно-стимулированной диффузиями дефектов, медленным отжигом, кластеризацией и взаимодействием с дислокациями, границами зерен, выделениями новых фаз, примесями выделения и т. д. Характерные времена этих процессов на много порядков превышают характерные времена образования первичных повреждений. [c.21]

Если в популяций клеток убрать все мебраны, то получится квазигомогенная система, Если концентрации веществ, неспособных к диффузии, одинаковы во всех клетках, то получим систему, однородную [0 всему пространству относительно своих параметров. В химической кинетике такие системы чаще всего исследуются в условиях идеального перемешивания, В этом случае время усреднения по всему пространству, где идет реакция, много меньше, чем характерное время изучаемого процесса. В колебательных системах характерным временем является период колебаний. Если усреднение осуществляется только в результате диффузии, то условие идеального перемешивания им ет вид [c.20]

К. г. р. происходит при одновременном выполнении двух условий 1) эффективность образования заряж. частиц резко спадает от оси к стенкам разрядной трубки 2) характерное время объёмной рекомбинации (нейтрализации) заряж. частиц (apeK-/V) i много меньше времени их диффузии на стенки разрядной трубки RojD (здесь N — плотность заряж. частиц в разряде, рек " коэф. объёмной рекомбинации заряж. частиц, йо — радиус разрядной трубки, — коэф. амбипо-лярной диффузии). За время рекомбинации заряж. чао [c.448]

Поскольку хим, аномалии, свойственные СР-звёздам, не встречаются у звёзд, представляющих собой дальнейшую стадию эволюции F-, А-, в-звёзд (т. е. у красных гигантов), да и теория нуклеосинтеза внутри таких звёзд не предсказывает появления наблюдаемых аномалий, наиб, приемлемой и распространённой точкой зрения является представление о сепарации хим. элементов в атмосферах СР-звёзд при сохранении в ср. по звезде нормального хим, состава, В отсутствие перемешивания сепарация элементов может происходить под действием силы тяжести, т. е. в соответствии с барометрической формумй устанавливается разная шкала высот для элементов с разд. атомной массой. При этом тяжёлые элементы должны оказаться внизу. Однако в СР-звёздах избыток тяжёлых элементов, как правило, наблюдается в самых верх, слоях атмосферы, где образуются наблюдаемые спектральные линии, причём для образования этого избытка требуется подъём тяжёлых элементов из достаточно глубоких слоёв атмосферы, В связи с этим для объяснения сепарации хим. элементов в атмосферах СР-звёзд привлекают др. механизмы. Наиб, подробно обсуждался механизм диффузии под действием селективного давления света. При поглощении квантов в частотах спектральных линий (где велик коэф. поглощения) происходит передача импульса потока излучения звезды поглощающим атомам. Для тяжёлых атомов со сложной структурой термов и большим кол-вом уровней этот эффект, вызывающий движение поглощающих атомов наверх, будет суммироваться по всем оптич. переходам и может (при определ. условиях) значительно превысить силу тяжести. Такой процесс, бесспорно, должен иметь место в атмосферах звёзд, однако его количеств, оценка весьма сложна. Величина эффекта на каждом уровне атмосферы зависит от локальной темп-ры, определяющей населённости уровней, и от величины потока излучения, к-рый зависит как от темп-ры, так и от концентрации атомов. Зависимость силы, изменяющей концентрацию, от самой концентрации делает задачу нелинейной, а формирующиеся аномалии — зависящими от времени. Характерное время накопления аномалий путём селективной диффузии 10 — 10 лет. Попытки исследования этого механизма показали, что он может объяснить нек-рые аномалии, но во мн. случаях количеств, согласие с наблюдениями получить нельзя. Др. механизм, в принципе способный приводить сепарации элементов, связан с различием кинетич, сечений возбуждённых и невозбуждённых атомов и с асимметрией (по частоте) возбуждающего излучения (т. н. светоин- [c.410]

Для выяснения преимуществ конвективных СОг-лазе-ров сравним характерные времена охлаждения рабочей смеси за счет диффузии Xd и конвекции т . Если характерный эффективный размер, определяющий диффузию, Л, а длина зоны возбуждения по потоку /, то та — Л / >г Л /(Лтит) A /(>T.as), где 7 — длина свободного [c.132]

Среды с ориентавдонной нелинейностью. Если изотропная среда состоит из анизотропных молекул, повернутых случайным образом в пространстве, то в поле световой волны наводимью у молекул дипольные моменты оказьшаются непараллельными вектору электрического поля и на молекулу начинает действовать вращающий момент М= РЕ]. Если интенсивность поля достаточно велика для того, чтобы указанный момент превы-шл воздействия из-за столкновения с соседями, то молекулы начнут поворачиваться, стараясь ориентироваться по полю. Это приведет к наведенному двулучепреломлению и изменению показателя преломления среды — так назьшаемому высокочастотному эффекту Керра. Классической средой, в которой наблюдается описанный эффект, является сероуглерод. Время релаксации наведенного изменения показателя преломления определяется Временем разворота молекул под воздействием столкновений с соседями. Так, для S2 характерное время релаксации То 10 с. Этот интервал существенно короче процессов диффузии молекул. Поэтому в такой среде с одинаковой эффективностью записьшаются как пропускающее, так и отражательные решетки. Из-за малого времени жизни константа нелинейности мала б2 10 см /эрг. [c.59]

Касаясь других подходов, отметим, что большинство из них было приложено к наиболее популярной и простой модели sandpile, которая исследована как аналитически [31, 32], так и численно [23-26, 31-36]. Аналитическое представление сводится, как правило, к полевым методам, первый из которых [37] основан на нелинейном уравнении диффузии. Однако, использование однопараметрического подхода не позволяет учесть основную особенность самоорганизующихся систем — самосогласованный характер динамики лавин, обусловленный обратной связью между открытой системой и окружающей средой. Более содержательную картину дает использование двухпараметрической схемы [38, 24-26]. Это достигается с помощью калибровочных полей (типа скорости движения песка и высоты его поверхности), либо материальнь1х полей, сводящихся к числу движущихся песчинок (размеру лавины) и т. д. Использование теории среднего поля показывает, что самоподобный режим динамики сыпучей среды отвечает адиабатическому поведению, при котором характерное время изменения параметра порядка значительно превышает соответствующий масштаб управляющего параметра. Полная картина самоорганизации, изложенная в предыдущем параграфе, требует использования трехпараметрического подхода. [c.50]

При малом отклонении от равновесия атомы в основном совершают колебательное движение в неизменном потенциальном рельефе, и статические смещения практически не проявляются. Такой процесс характеризуется микроскопически малым временем Дебая = а/с 10" с, где о — межатомное расстояние, с = ZfVP скорость поперечного звука, fi — модуль сдвига, р — плотность среды. При этом сдвиговая вязкость r > pea настолько велика, что практически не сказываются микроскопические флуктуации потенциального рельефа, который можно считать неизменным. Кроме колебаний атомы совершают флуктуационные перескоки через барьеры, которые отвечают процессу диффузии, характеризуемому временем ехр 17 /Т , где — высота барьера, Г — температура. Характерное время t квазиравновесного процесса удовлетворяет условию t/r (i/t ) ехр -I7 /T > 1, обеспечивающему диффузионный массоперенос. [c.118]

Легко видеть, что оценка (1.34) качественно не меняется (как и аналогшшые оценки для подвижности и коэффициента диффузии в предыдущем параграфе), если помимо поступательного движения молекул учитывать также и их вращение. Действительно, в силу классичности вращения соответствующий вклад в теплоемкость молекулы имеет такой же порядок величины, что и от поступательного движения молекулы (а именно, порядка единицы). Это утверждение тесно связано с хорошо известным законом равнораспределения в классической термодинамике. Градиент температуры создает диссипативный процесс в газе в рассматриваемый объем газа посредством теплопроводности привносится теплота. Если этот градиент перестать поддерживать извне, газ переходит в состояние термодинамического равновесия, т. е происходит выравнивание температуры. Характерные времена такого процесса тт на длине I имеют порядок /У, где V—направленная скорость молекулы вдоль оси х. Из приведенного вывода ясно, что для V остается справедливой та же оценка (1.12), что была в случае диффузии. Тогда для времени выравнивания температуры тг получаем оценку Как видно, Тт велико по сравнению с временем г=1/ свободного пробега. Отметим, что время свободного пробега характеризует релаксацию по энергии, так как при каждом столкновении изменение энергии молекулы имеет порядок самой энергии. [c.17]

Нарушение механич. равновесия, напр, снижение давления в 3., приводит к сжатию 3. и превращению части гравитац. энергии в теплоту. В результате внутр. давление возрастает, механич. равновесие восстанавливается. 3. представляют собой, т. о., саморегулирующуюся систему. Если устойчивость 3. нарушается, она становится нестационарной. Различные виды не-стапионарности имеют своё характерное время и могут проявляться в виде автоколебаний (цефеиды), гравитационного коллапса и др. При неустойчивости теплового равновесия нестацио-нарность проявляется в виде вспьппки с характерным временем диффузии фотонов. На поздних стадиях эволюции ядра 3. становятся компактными, характерные времена сближаются, картина эволюции усложняется. Амплитуда проявлений нестационарности может быть самой разной от долей процента при слабых пульсациях до вспышек с увеличением светимости в 10 раз у сверхновых звёзд. У большинства 3. малой массы наблюдаются также вспышки, не связанные с их внутр. равновесием. Они происходят в верхних слоях (атмосферах 3.), по-видимому, из-за аннигиляции в к.-л. области атмосферы противоположных по направлению магн. полей (аналогично хромосферным вспышкам на Солнце). [c.197]

Механизм, который предложили Кабрера и Мотт (J949 г.), исходит и из существования на металле образовавшейся в процессе хемосорбции кислорода пленки, в которой ионы и электроны движутся независимо друг от друга. При низких температурах диффузия ионов через пленку затруднена, в то время как электроны могут проходить через тонкий еще слой окисла либо благодаря термоионной эмиссии, либо, что более вероятно, вследствие туннельного эффекта (квантово-механического процесса, при котором для электронов с максимальной энергией, меньшей, чем это требуется для преодоления барьера, все же характерна конечная вероятность того, что они преодолеют этот барьер, т. е. пленку), обусловливающего высокую проводимость окисной пленки при низких температурах. При этом на поверхности раздела металл— окисел образуются катионы, и на поверхности раздела окисел— газ—анионы кислорода (или другого окислителя). Таким образом, внутри окисной пленки создается сильное электрическое поле, благодаря которому главным образом ионы и проникают через пленку, скорость роста которой определяется более медленным, т. е. более заторможенным, процессом. [c.48]

Эту формулу можно получить, используя определение коэффициента диффузии в элементарной кинетической теории с учетом того, что характерная длина в данном слугае равна 2<г>, а время между двумя последовательными столкновениями совпадает со значением т . [c.260]

Щелевая коррозия характерна для конструкций, имеющих труднодоступные участки в виде щелей, зазоров, карманов. При этом основная часть металла конструкции может находиться в пассивном состоянии, в то время как в щелях и зазорах, вследствие затруднечия диффузии окислителя или анодного замедлителя, уменьшается анодная поляризуемость и возникает активное состояние, [c.41]

Достаточно надежные данные для расчета теплоотдачи в обоих мокрых зонах водяного экономайзера (переходной и конденсационной) пока отсутствуют. В качестве первого приближения можно воспользоватьея соображениями о примерной аналогии между теплопередачей и диффузией [Л. 7-10]. При сравнительно небольших значениях концентрации водяных паров, которые характерны для продуктов сгорания, решающее влияние на процесс конденсации оказывает диффузионный обмен в пограничном слое, в то время как термическое сопротивление конденсатной пленки может считаться пренебрежимо малой величиной. [c.174]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...