Коэффициент аккомодации температуры газа

Обозначим через температуру кристалла (например, вольфрама), который окружен газом (например, гелием) с более низкой температурой Ту. Тогда газ даже за продолжительное время опыта обычно не принимает температуру кристалла, а сохраняет более низкую температуру Т, потому что поверхность кристалла почти всегда покрыта адсорбционным слоем. Коэффициент аккомодации а газа на поверхности кристалла определяется из выражения [c.383]

Рис. 2-1. Влияние температуры на коэффициент аккомодации различных газов [107] (обобщение экспериментальных данных)

Если влияние диссоциации несущественно, то при дозвуковых скоростях движения газа, когда кинетическая энергия потока относительно мала, коэффициент аккомодации может быть выражен через соответствующие значения температуры [c.138]

Числовые значения ф, полученные в опытах, показывают, что при течении газа со скольжением дополнительное тепловое сопротивление создается не только вследствие температурного скачка, но и вследствие изменения условий теплообмена в пограничном слое. В самом деле, величине ф = 2,3 соответствует коэф )ициент аккомодации о = 0,573, тогда как непосредственно измеренные для воздуха величины коэффициентов аккомодации а = 0,87 — 0,97. Следовательно, дополнительное тепловое сопротивление при течении газа со скольжением больше теплового сопротивления, обусловленного скачком температур. [c.403]

Коэффициент аккомодации зависит от состояния поверхности и колеблется в пределах 0,1—0,9. Уравнение (37) показывает, что в условиях, когда длина свободного пробега больше размеров системы, тепловой поток tjj. пропорционален давлению газа р. Кроме того, тепловой поток пропорционален не градиенту температуры АТ/1, а просто разности температур АТ, т. е. размеры системы не влияют на тепловой поток. [c.518]

Даже простое перечисление всех видов переноса в дисперсных системах делает очевидным тот факт, что эффективная теплопроводность такой системы является сложнейшей "функцией температуры, давления газа, химического состава материала и газа, пористости, размеров и формы частиц и пор, степени черноты и температуры граничных поверхностей, коэффициента аккомодации поверхности частиц по отношению к газу-наполнителю и многих других факторов. [c.345]

Из рис. 1 видно, что пересчитанные из опытных кривых точки для неона, гелия и водорода (метод колебаний диска, диски стеклянные, 6=0,88 жж, Г 90° К) соответствуют результатам расчета по (9), если принять 01 = 02 = 0,95. Действительно, как следует из [12, 14—16], коэффициент аккомодации различных комбинаций газ — стенка при низких температурах близок к единице. Опытные точки для воздуха и углекислого [c.216]

На установках, выполненных по методу нагретой нити, получены новые данные по теплопроводности Не и Аг в широком диапазоне температур, а также данные по коэффициенту термической аккомодации этих газов на платиновой поверхности при умеренных температурах (по методу скачка температуры). [c.121]

Из (1.43) следует, что при сделанных предположениях температура теплоизолированного цилиндра (т. е. при Q = 0) не зависит от коэффициента аккомодации. Так как суммарная энергия отраженных молекул Ej. должна быть равна энергии падающих молекул, то согласно (1.34) и Ei=E , т. е. Т = Т = Т . Но именно является единственным неизвестным параметром, входящим в выражение (1.42) для сопротивления. Следовательно, в рассматриваемой схеме и сопротивление цилиндра также не зависит от коэффициента аккомодации. Это позволяет провести экспериментальную проверку выбранной схемы, которая (так как коэффициент аккомодации из рассмотрения выпадает) содержит для одноатомного газа предположения [c.354]

Действительно, рассмотрим теплоизолированный элемент поверхности тела. Его температура для одноатомного газа согласно (1.25) не зависит от коэффициентов аккомодации и равна [c.355]

Согласно граничным условиям Максвелла, тангенциальный импульс и кинетическая энергия отраженных молекул зависят частично от скорости и температуры стенки и частично от импульса и кинетической энергии молекул налетающего потока. Если а = О (зеркальное отражение), то отраженный поток не чувствует границу (это касается как тангенциального импульса, так ж кинетической энергии). Если же а = (полностью диффузное отражение), то этот поток полностью теряет информацию о налетающем потоке (сохраняя лишь число молекул). По этой причине коэффициент а (первоначально определенный как доля диффузно отраженных молекул) обычно называют коэффициентом аккомодации , чтобы подчеркнуть тенденцию газа аккомодировать (приспосабливаться) к состоянию стенки. [c.110]

Коэффициент аккомодации возрастает с молекулярным весом и температурой стенки и зависит от материала, отделки, возраста и истории поверхности. Возможно, что для газов, обладающих большой массовой скоростью, а будет зависеть также от отнощения скоростей молекул и от угла наклона вектора массовой скорости к поверхности пластины. В общем, экспериментальные данные по а еще очень неполны и имеются только грубые значения для некоторых специальных случаев. [c.217]

Значения этого коэффициента лежат между О и 1. Измерение коэффициента аккомодации сводится к определению теплопроводности газов. Точные значения а известны практически только для тугоплавких металлов, которые выплавляют в сверхвысоком вакууме, что обеспечивает чистоту исходных поверхностей. Для чистой поверхности железа, на которую оседают атомы гелия, при температуре 30° С значение коэффициента аккомодации а=0,053 а для поверхности железа, которая покрыта адсорбционным слоем примеси, а=0,26. Этот ре- [c.383]

Захвату молекул твердой очищенной поверхностью также способствует понижению температуры газа и стенки. В итоге для большинства твердых поверхностей, имеющих в рабочих условиях оксидные и адсорбированные пленки, можно считать, что коэффициент аккомодации не зависит от давления. [c.57]

Чем меньше коэффициент аккомодации Сак. тем больше температурный скачок в пограничном слое разреженного газа у стенки. При Сак = О температурный скачок достигает предельной, наибольшей величины, равной разности температур газа и стенки [c.105]

Как следует из определения коэффициента аккомодации, его величина зависит от температуры поверхности тела и разности температур газа и поверхности или, точнее говоря, от разности энергии падающих молекул и той энергии, которую имели бы молекулы газа при температуре поверхности. Коэффициент аккомодации зависит от природы газа и поверхности, на которой происходит аккомодация. Как показывают исследования, коэффициент аккомодации зависит от скорости потока газа относительно стенки, наличия на этой стенке адсорбированного газа (что во многом зависит от предыстории процесса) и давления в потоке газа. Все это создает большие трудности для теоретического определения коэффициентов аккомодации. В настоящее время у определяют экспериментальным путем. [c.251]

Свойство газов передавать тепло называется теплопроводностью. Теплопроводность газов при давлениях, близких к атмосферному, обусловлена конвекцией. При более низких давлениях передача тепла происходит путем столкновения молекул. Значения коэффициента теплопроводности (х) различных газов для области давлений, где тепло передается путем межмолекулярных столкновений, приводятся в приложении 1. При дальнейшем понижении давления газа, когда средняя длина свободного пробега молекул становится соизмеримой с размерами сосуда, молекулы, ударяясь о нагретый предмет, могут достигать стенок сосуда без столкновений другими молекулами, и, таким образом, передача тепла происходит без установления в газе градиента температуры. Теплопроводность в этой области пропорциональна давлению и разности температур между нагретым предметом и холодными стенками сосуда. Кроме того, теплопроводность зависит от формы и природы поверхности сосуда. Влияние состояния поверхности на теплопроводность газа учитывается коэффициентом аккомодации. На свойстве газов изменять теплопроводность пропорционально их давлению основан принцип действия теплоэлектрических манометров (см. гл. 3). [c.8]

Функция распределения молекул, рассеянных от стенки, зависит от конкретного характера их взаимодействия со стенкой. Говорят, что имеет место полная аккомодация, если молекулы, отраженные от каждого элемента поверхности тела, имеют (независимо от величины и направления их скорости до столкновения) такое же распределение, какое имели бы молекулы в пучке, выходящем из маленького отверстия в сосуде с газом с температурой, равной температуре тела. Другими словами,, при полной аккомодации рассеиваемый от стенки газ приходит в тепловое равновесие с нею. Величину коэффициентов в (15,4) имеет смысл сравнивать именно с их значениями при полной аккомодации. В частности, обмен энергией между молекулами газа и твердой стенкой обычно характеризуют коэффициентом аккомодации, определяемым как отношение а/а (где отвечает полной [c.81]

Итоговое соотношение кинетической теории для скачка температур содержит также коэффициент энергетической аккомодации а, который отражает эффективность энергообмена при соударении и отражении молекул газа от поверхности конденсированной фазы. [c.64]

Нетрудно видеть, что при коэффициенте испарения, равном нулю, испарения вообще нет, а имеет место только теплоотдача газу от нагретой поверхности (при диффузном отражении молекул с полной тепловой аккомодацией). При этом образуется существенно нестационарное движение газа с ударной волной (при достаточно высокой температуре поверхности), распространяющейся по газу с переменной скоростью. Никаких зон равномерного потока при таком движении нет. С другой стороны, если коэффициент испарения равен единице, то, по результатам предыдущих работ, испаряющая поверхность по истечении переходного процесса временной протяженностью порядка 10 средних времен между столкновениями молекул инициирует ударную волну, распространяющуюся по невозмущенному газу с постоянной скоростью. При этом вблизи тела устанавливается стационарный режим с равномерным потоком вне кнудсеновского слоя. Вопрос о том, как влияет коэффициент испарения на режим течения и при каких значениях коэффициента испарения возможен квази-стационарный режим испарения, является существенным. Решению этого вопроса и посвящена прежде всего предлагаемая работа. Помимо этого, нестационарная постановка задачи для соответствующих стационарных проблем дает возможность избежать некоторых неясностей и даже курьезов при постановке граничных условий для стационарных задач. [c.142]

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]

В (7) и (8) й —отношение изобарной удельной теплоемкости газа к изохорной Рг—критерий Прандтля а , Qj — коэффициенты аккомодации, в общем случае различные для обоих пластин Кп—критерий Кнудсена, равный отнощению Л к о. Влияние температуры на безразмерную вязкость учитывается известными из опыта и теории температурными зависимостями величин. [c.214]

Результаты количественной проверки уравнения (8) иллюстрируются рис 1, на котором расчетные данные по безразмерной вязкости сопоставлены с опытными данными для воздуха, углекислого газа, гелия, неона и водорода [2, 8, И]. Кривые 1—4 получены по упрощенной формуле (9) для значений коэффициента аккомодации a=ai=Q2=l+0,9-l-0,3+0,l, причем следует отметить, что а= и а=0,1 являются граничными значениями величины а [4, 7, 12]. Коэффициент А при получении кривых 1—4 принят равным 0,912, поскольку конкретные данные о величинах й и Рг для указанных газов при низких давлениях и температурах в литературе отсутствуют. Точками на рис. 1 обозначены опытные данные [8, И], пересчитанные на зависимость =f(Кп) по методике, изложенной в [13], с учетом геометрии применявшихся в опытах установок. Влияние температуры и рода газа на величину Kn=f (Л) учитывалось формулой Сюзерленда, а соответствующие коэффициенты, необходимые для этих расчетов, были приняты по работе [5]. [c.216]

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]

Отметим, что, согласно граничным условиям Максвелла, касательная кохмпонента импульса и тепловая энергия вылетаю-ш их молекул зависят частично от скорости и температуры поверхности и частично от импульса и тепловой энергии приходя-идего потока. Если а = 0 (зеркальное отражение), то выходящий поток не ощущает границы (по отношению к касательной компоненте импульса и кинетической энергии), если же а = 1 (полностью диффузное испарение), то выходящий поток полностью утрачивает память о приходящем потоке (за исключением сохранения числа частиц). По этой причине коэффициент а (первоначально определенный как доля диффузно испарившихся молекул) иногда называется коэффициентом аккомодации , потому что он выражает тенденцию газа приспосабливаться к состоянию поверхности. Нужно отметить, однако, что аккомодация импульса и энергии при физических взаимодействиях происходит различно, причем импульс теряется или приобретается значительно быстрее чем энергия это обстоятельство указывает на основную неточность граничных условий Максвелла. [c.139]

Для вычисления коэффициента аккомодации, помимо температур газа Тсо и стенки Тр, необходимо знать температуру отраженных молекул Готр. [c.105]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...