Термодинамические параметры плазмы

Термодинамические параметры плазмы [c.398]

Полученное выражение свободной энергии плазмы является характеристическим, поэтому с его помощью можно определить остальные термодинамические параметры плазмы давление [c.399]

Выполнены /12/ расчеты состава и основных термодинамических параметров плазмы КО в двух существенно отличающихся энергетических режимах. Расчет состава плазмы произведен путем последовательного приближения. На первом этапе - в дебаевском приближении путем разложения в большой канонический ансамбль на уровне разрешения С/+, е и коррелированные ион-электронные пары, включая атомы К, С1. На втором этапе - с учетом полученных значений вспомогательных параметров (плазменного параметра и поправок к потенциалам ионизации и к давлению) в рамках химической модели с разрешением до КС1, К, К2, h. [c.51]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПЛАЗМЫ [c.432]

В общем случае термодинамические параметры плазмы отличают.-я от параметров идеального газа также и за счет снижения потенциала ионизации, вызванного электростатическим взаимодействием между частицами в плазме. Однако для низкотемпературной плазмы (до 10 К) при невысоких давлениях снижение потенциала ионизации незначительно по абсолютной величине, и отклонения термодинамических параметров плазмы от параметров идеального газа, вносимые снижением потенциала ионизации, оказываются очень малыми и поэтому не учитываются. [c.435]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПЛАЗМЫ. НАХОДЯЩЕЙСЯ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ [c.443]

Для выяснения влияния магнитного поля на термодинамические параметры плазмы необходимо рассмотреть систему, в которой магнитное поле Н направлено вдоль оси 2, а электрическое Е (ток плотностью /) — вдоль оси X. Известно, что на проводник с током, текущим поперек магнитного поля, со стороны этого поля действует сила, направленная перпендикулярно к / и Я, т. е. в рассматриваемом случае по оси у [c.444]

Внешний термодинамический параметр X является множителем при потенциале взаимодействия, входящем в 2 г), в случае плазмы — при е . Поэтому для плазмы [c.284]

Для двух-, трех- и более компонентной плазмы термодинамические параметры определяются суммированием по всем компонентам, имею- [c.399]

При 1]кл система не содержит малого параметра и получить аналитические выражения для термодинамических параметров такой плазмы не представляется возможным В этом случае следует как мож- [c.403]

Математическая модель рассматриваемой комбинированной энергоустановки состоит из трех частей. Первая из них предназначена для описания процессов, определяющих физические параметры рабочих тел, используемых в установке воды и водяного пара, равновесной низкотемпературной плазмы, кислородно-воздушного окислителя. К расчетным параметрам относятся термодинамические параметры (энтальпия, энтропия, теплоемкость, плотность) и параметры переноса (вязкость, теплопроводность, электропроводность). [c.107]

Для двух-, трех- и более компонентной плазмы термодинамические параметры определяются суммированием по всем компонентам, имеющимся в плазме. Так, например, энтальпия и энтропия многокомпонентной плазмы определяются зависимостями [c.435]

Измерениям скорости звука в газообразных средах и парах при повышенных температурах (1000° С и выше) в настоящее время уделяется все большее внимание. Это связано с развитием новых областей науки и техники — реакторостроения, прямых методов преобразования тепловой энергии в электрическую, физики плазмы. Экспериментальные значения скорости звука в парах щелочных металлов могут быть использованы для расчета процессов истечения, сжимаемости, отношений теплоемкостей и ряда других термодинамических параметров. [c.110]

Тип источника струи определяет состав и физические свойства рабочего газа. Струйный газ может быть химически чистым, смесью реагирующих или нереагирующих газов, плазмой и т.д. Он может содержать твердую или жидкую фазу, которая испы тывает фазовые превращения либо перемещается в несущем газе без превращений с различной относительной скоростью. Таким образом, состояние рабочего газа в ресивере характеризуется его теплофизическими свойствами, полным теплосодержанием и другими термодинамическими параметрами торможения, а также продолжительностью работы и мощностью источника и темпом изменения параметров торможения. [c.13]

К плазме, в которой выполнено условие (5.8) только для процессов столкновения, применимы соотношения (5.1) — (5.6) с одним и тем же значением Т. Величина Т уже не является температурой в строгом термодинамическом смысле, а представляет собой некоторый параметр, близкий к значению температуры, которое существовало бы в идентичном замкнутом ансамбле. Яркость излучения плазмы в этом случае не подчиняется формуле Планка (5.7). [c.230]

Для определения плазменного малого параметра следует по методу подобия перейти в уравнениях для к безразмерным величинам, выбрав подходящую единицу длины. Чтобы айта такую единицу длины и сам плазменный параметр, применим вначале к изучению плазмы дебаевский метод, развитый в 1923 г. Дебаем и Хюккелем для вычисления термодинамических функций сильных электролитов. [c.278]

Нахождение параметров кислородно-воздушного окислителя не представляет затруднений ни в теоретическом, ни в программистском плане. Для этого могут быть использованы как аппроксимационные полиномы, так и точные методы. В настоящей работе предпочтение отдано последним. Наиболее трудоемко и сравнительно мало освещено в литературе определение (в комплексе) термодинамических и транспортных параметров низкотемпературной плазмы. Поэтому в данной главе способы определения параметров воды (пара) и окислителя не рассматриваются и дается соответствующее описание лишь для низкотемпературной плазмы. [c.108]

Некоторые результаты исследования. С помощью разработанной модели были проведены исследования в различных направлениях. На уровне использования отдельных составляющих модели определялись и анализировались взаимосвязи физических параметров низкотемпературной плазмы продуктов сгорания метана, саратовского газа, керосина, конвертированных водяным паром метана и саратовского газа [90, 120] в гаи-роком диапазоне значений р, Т, q , С , рассчитана и проанализирована большая серия МГД-генераторов [90, 121]. Вопросы, связанные с исследованием термодинамической эффективности комбинированных установок в целом, затронуты в [91—93]. [c.126]

Для неполностью ионизованной плазмы ее термодинамические пара-метры можно определить, если известны соответствующие параметры идеального газа и степень ионизации. Массовые плотности плазмы и ионов в это№ случае определяются соотношениями [c.436]

Соотношения (4.31) показывают, что в неограниченной среде, описываемой уравнением состояния (4.23), распространение звуковой волны всегда сопровождается поглощением (мнимая часть 1/с (со)) и дисперсией (действительная часть l/ (со)), которые связаны между собой. Подчеркнем тот факт, что приведенный вывод дисперсионных соотношений (4.29) опирается только на аналитичность и ограниченность функции X (со) в верхней полуплоскости со, которые обусловлены условием причинности и стремлением среды к состоянию термодинамического равновесия. Справедливость соотношений (4.31) для функции ф(со)= 1/с(со)—1/соо, характеризующей волновой процесс в среде, кроме того, обусловлена наличием достаточно простой связи (4,30) между с(ш) и х((й), не приводящей к нарушениям аналитичности с (со) или 1/с (со). В более сложных случаях, например для электромагнитных волн в анизотропной плазме [29] или для нормальных звуковых и электромагнитных волн в слоистых средах [30], связь между параметрами среды и волновыми параметрами приводит к нарушению аналитичности последних, и дисперсионные соотношения в общем случае не имеют места. [c.55]

Наиболее яркий пример такой физической системы — это система с кулоновским взаимодействием частиц друг с другом (полностью ионизованная плазма), для которого радиус взаимодействия вообше равен бесконечности, так что мы даже не можем использовать отношение v/Rq в качестве что-либо значащего малого параметра. Однако формальная бессмысленность этого отношения не изменяет существующей в такой системе характерной для случая дальнодействия физической ситуации. Из самых общих соображений (см. том 1, 1) ясно, что в термодинамической системе взаимодействие частиц должно иметь конечный эффективный радиус взаимодействия Rq, причем масштаб его должен быть микроскопическим по отношению к линейным размерам системы L IV (иначе при делении системы на макроскопические части для нее не выполнялся бы принцип термодинамической аддитивности). В системе с кулоновским взаимодействием такая экранировка исходного динамического взаимодействия обусловлена, во-первых, тем, что в природе существуют два рода электричества и рассматриваемая нами в целом нейтральная система состоит из сбалансированного числа положительных и отрицательных ионов во-вторых, тем, что эти заряженные частицы или диполи не закреплены в пространстве, а смещаются, поворачиваются, участвуют в тепловом движении и т. д., что и приводит к появлению поляризационных э<Й>ектов в таких системах и, в частности, эффекта экранирования электростатического поля отдельного заряда. Характерно, что в возникновении этой экранировки участвует сразу много, порядка RI/v > 1. частиц, и это один из специфических коллективных эффектов в системах с дальнодействием (см. также том 3, гл. 5. 5). [c.312]

Наиболее яркий пример такой физической системы — это система с кулоновским взаимодействием частиц друг с другом (полностью ионизованная плазма), для которого радиус взаимодействия вообще равен бесконечности, так что мы даже не можем использовать отношение v/Яo в качестве что-либо значащего малого параметра. Однако формальная бессмысленность этого отношения не изменяет существующей в такой системе характерной для случая дальнодействия физической ситуации. Из самых общих соображений (см. гл. I, 1) ясно, что в термодинамической системе взаимодействие частиц должно иметь конечный эффективный радиус взаимодействия Яо, причем масштаб его должен быть микроскопическим по отношению к линейным размерам системы [c.640]

В общем случае термодинамические параметры плазмы отличаются 01 параметров идеа.пьного газа также за счет снижения потенциала ионизации, вызванного электростатическим взаимодействием между частицами в плазме. Для иизкоаемпературной плазмы эти отклонения оказываются незначительными и поэтому, как правило, не учитываются. [c.400]

С учетом сказанного может быть представлена схема реактора с драйвером на Z-пинче с ПТЛ. Основные элементы схемы показаны на рис. А.2. Масштабы в схеме не соблюдены. Размеры мишенного узла и реакторной камеры, конкретная геометрия ПТЛ, плотность и другие термодинамические параметры плазмы ПТЛ будут предметом после-дуюш.их проработок. Здесь же укажем на основные принципы схемы габариты мишенного узла с взрываюш.имся бланкетом определяются длиной релаксации энергии DT-нейтронов в бланкете должен быть кольцевой зазор, на который приходит токовый слой ПТЛ масштаб величины зазора — сантиметры основной материал мишенного узла совместим с жидкометаллическим слоем на дне реакторной камеры. [c.178]

Все соотношения для термодинамических параметров получены для идеальной плазмы, у которой т],, 4 1 В случае сильно иеидеалыюй, вырожденной плазмы (т) , > 1) внутренняя энергия плазмы совпадает с энергией Ферми (775), а уравнение состояния описывается уравнением (776). [c.403]

Оценки основных термодинамических характеристик плазмы искрового канала температуры, коэффициентов и показателей поглощения, потерь энергии с излучением и других - основаны на измерениях спектральной плотности лучистого потока (или яркости Ья). Результаты измерений спектральной плотности яркости искрового канала в оптически прозрачных твердых диэлектриках (ЩГК, органическом стекле, полевом шпате) по методу сравнения, несмотря на тщательный контроль за сохранением условий эксперимента (параметров разрядной цепи, длины межэлектродного промежутка, параметров оптической системы, геометрии образца и т.д.), подвержены значительным статистическим флуктуациям. Природа этих разбросов обусловлена малыми радиальными размерами искрового канала, особенно в начальной стадии его расширения, искривлениями и нестабильностью положения канала относительно оси электродов, вариациями кинетики трещин вокруг канала и т.п. Изучение влияния типа ЩГК, режимов энерговклада и других факторов возможно только с применением статистических методов, в частности, дисперсионного анализа. Результаты проверки закона распределения отдельных измерений максимального значения спектральной плотности [c.45]

В общем случае определение термофизических свойств такой плазмы является задачей многих тел (причем без малого параметра разложения), аналитическое решение которой пока не получено. Существующие к настоящему времени приемы и методы расчета состава и термодинамических функций плотной низкотемпературной неидеальной плазмы (Г=1) по погрешностям оценки параметров плазмы существенно уступают соответствующим методам расчета идеального газа. Наиболее слабым звеном в этих методах является отсутствие теоретических предпосылок для оценки погрешностей расчета. Эксперименты на ударных трубах, с пробоем диэлектриков и другие в силу значительных погрешностей не могут к настоящему времени однозначно базироваться на той или иной методике расчета. В такой ситуации следует стремиться к наиболее простым формам уравнения состояния плазмы, а оценку коэффициентов, входящих в него, с погрешностью 3-4% считать удовлетворительной. При этом следует иметь в виду, что традиционная химическая модель (модель смеси) даже для плазмы с Г s 7 может дать удовлетворительные результаты по большинству параметров плазмы при обоснованном учете связанных, состояний и кулоновского взаимодействия. Достаточно надежные результаты могут быть получены также для некоторых параметров с использованием методов разложения термодинамических величин в канонические ансамбли, дать приемлемые результаты для не слишком широкого диапазона давлений в канале. [c.51]

Чтобы определить параметры плазмы, представляющей собой высокотемпературную равновесно реагирующую газовую смесь, прежде всего необходимо найти ее состав. Очевидно, что точность расчета состава будет определяться не только погрешностью вычислительного процесса, но в первую очередь — полнотой учета физических и химических эффектов, имеющих место в реагирующей смеси. Однако полный учет этих явлений затруднен. В то же время для получения результатов с достаточной для инженерных расчетов точностью можно принять следующие допущения в реакции горения участвует все топливо воздух состоит только из азота и кислорода смесь газов, составляющих продукты сгорания, является идеальным газом в исследуемом диапазоне температур и давлений полностью отсутствует термическая ионизация газовых компонент рассматривается однокомпонентпая легкоионизируемая присадка ее влияние на термодинамические параметры газовой смеси учитывается в приближенной форме введением соответствующих поправочных коэффициентов влияние присадки на вязкость и теплопроводность не учитывается а электропроводность рассчитывается методом малых возмущений. [c.109]

КОСМИЧЕСКАЯ ПЛАЗМА — пла.з.ча в космнч. про-страистве и космич. объектах. К. л. условно можно разделить по предметам исследований околопланетная, межпланетная плазма, плазма звёзд и звёздных атмосфер, плазма квазаров и галактич. ядер, межзвёздная и межгалактич. нлазма. Указанные типы К. п. различаются своими параметрами (ср. плотностями п, ср. энергиями частиц и т. п.), а также состояниями термодинамически равновесными, частично или полностью неравновесными. [c.469]

Лит. Шафранов В. Д., Равновесие плазмы в магнитном поле, в сб. Вопросы теории плазмы, в. 2, М., 1963, с. 92 Арцимович Л. А,, Сагдеев Р. 3., Физика плазмы для физиков, М., 1979, гл. 2, 9 К а д о м ц е в Б. Б,, Коллективные явления в плазме, М., 1988, гл. 1, 3. В. Д. Шафранов. РАВНОВЕСИЕ СТАТИСТИЧЕСКОЕ — состояние замкнутой сгатистнч, системы, в к-ром ср. значения всех физ. величин и параметров, его характеризующих (напр., темп-ры и давления), не зависят от времени. Р. с.— одно из осн. понятий статистической физики, играющее такую же важную роль, как равновесие термодинамическое в термодинамике. Р. с. не является обычным равновесием в механич. смысле, т. к. в системе постоянно возникают малые флуктуации физ. величин около их ср. значений равновесие является подвижным, или динамическим. В статистич. физике Р. с, описывают с помощью разл. Гиббса распределений (микро-канонич., кавович. и большого канонич. распределения) в зависимости от типа контакта системы с окружающей средой (термостатом), запрещающего или разрешающего обмен с ней энергией или частицами. Статистич. физика позволяет описать также флуктуации в состоянии Р. с. [c.195]

Использование синергетических принципов при разработке новых неравновесных технологий открыло поистине фантастические возможности формирования профилей изделий и сварки путем управления тепловыми потоками при воздействии на металл концентрированными потоками энергии (КПЭ). Следует отметить, что КПЭ для обработки и сварки металлов используется уже несколько десятилетий, но при разработке технологических процессов не учитывались особые свойства системы КПЭ—металл, находящейся вдали от термодинамического равновесия. Их использование позволяет оптимизировать процессы путем доведения их до самоорганизующихся. Эти возможности связаны с тем, что при воздействии на. металл КПЭ (струи плазмы, лазерные, электронные и другие лучи) теплофизические процессы, происходящие в нем, целиком определяются температурным полем [571]. Однако вид пространственно-временной структуры при воздействии КПЗ зависит от технологических параметров. Самоорганизующиеся процессы отвечают условиям воздействия, при которых переходы устойчивость—неустойчивость—устойчивость определяются внутренними динамическими взаимодействиями между подсистемами, контролируемыми автоколебаниями. Последние относятся, как известно, к нелинейным процессам. Существенной особенностью воздействия внешней периодической силы на автоколебательную систему является существование областей синхронизации автоколебаний внеигаим периодическим сигналом. [c.359]

Во второй группе экспериментов [52, 53, 64, 65, 70, 71] методом преград проводились измерения не только конечных, но и промежуточных состояний, на изэнтропе плазмы. С этой целью измерялись параметры ударных волн в преградах с различными динамическими импедансами, располагаемых по ходу волны непосредственно за образцом. Тем самым определены изоэнтропы расширения исследуемых ударно-сжатых веществ в крординатах р, и. Переход от измеренных давления и массовой скорости на Римановой траектории разгрузки к термодинамическим переменным р, V, Е осуществлен вычислением интегралов Римана. [c.367]

Наличие сильного коллективного взаимодействия затрудняет последовательное теоретическое описание вещества в этом этом диа пазоне параметров, и здесь предложен ряд эвристических моделей, описывающих отдельные эффекты в относительно узких частях фазовой диаграммы. Основным качественным результатом большинства моделей является указание на возможность потери термодинамической устойчивости и расслоения сильнонеидеальной плазмы на новые экзотические фазы, что существенно исказило бы привычный вид фазовой диаграммы металлов. Проведенные эксперименты показали отсутствие заметных скачков термодинамических функций или каких-либо гидродинамических аномалий, которые можно было бы интерпретировать как специфические плазменные фазовые превращения. Подчеркнем, что обсуждаемые в литературе плазменные фазовые переходы наиболее вероятны именно в исследованном диапазоне параметров, так как увеличение температуры и уменьшение плотности больцмановской плазмы, а также увеличение давления вырожденной плазмы приводит к относительному уменьшению эффектов неидеальности. К такому же выводу относительно плазменных фазовых переходов пришли недавно и американские исследователи [62, 63]. [c.371]

Таким образом, найдя истинное значение ионного тока при t = b (что соответствует максимальному значению, линейно растущего напряжения), можно определить концентрацию электронов в плазме по выражению (1). При этом делается существенное и вполне достоверное для изотермической плотной плазмы в ударной трубе предположение о равенстве электронной температуры и температуры газа. Газодинамические параметры, в частности, температура и плотность, вычисляются при условии термодинамического равновесия численным решением уравнений сохранения на фронте ударной волны с учетом ионизации. Г1ри эгом пренебрегают тепловыми потерями, вязкостью и возбуждением атомов и ионов [13]. В заключение следует сделать некоторые замечания. [c.42]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...