Теплопроводность и вязкость плазмы

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ И ВЯЗКОСТЬ ПЛАЗМЫ [c.211]

Существующие сведения о теплопроводности и вязкости плазмы, представленные в периодической литературе, в ряде случаев имеют противоречивый характер. Это обусловлено сложностью изучаемого объекта и отсутствием достоверных и точных методов диагностики низкотемпературной плазмы. Поэтому здесь приведены достаточно простые формулы для расчета теплопроводности и вязкости плазмы, обеспечивающие хорошее совпадение расчетных величин с экспериментальными. [c.211]

ПАРЦИАЛЬНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ И ВЯЗКОСТИ нейтральных КОМПОНЕНТОВ ПЛАЗМЫ [c.349]

Часто состояния плазмы (равновесные конфигурации и течения), заведомо устойчивые в рамках идеального гидродинамич. рассмотрения, при учёте диссипативных эффектов (конечного электрич. сопротивления, вязкости, теплопроводности и т. д.) оказываются неустойчивыми (т. н. д и с с и п а т и в н ы е Н. п.). [c.346]

В связи с использованием в технике плазменных состояний возникает новый раздел о тепло- и массообмене — исследование тепло- и массообмена плазмы в дозвуковых и сверхзвуковых ее течениях. Эта проблема очень сложна. Например, при обтекании тел плазмой могут возникнуть поверхностные заряды, когда она нейтральна. Расчеты теплообмена в плазме с избыточным зарядом еще труднее, потому что для нее несправедливы обычные уравнения аэродинамики. Для нейтральной плазмы уравнения аэродинамики формально сохраняют свой вид с поправками на коэффициенты вязкости и теплопроводности. Для плазмы с избыточным зарядом этого сделать нельзя. В этом случае необходимо ввести уравнение непрерывности или сохранения плотности заряда, которое существенно отлично от уравнения сохранения плотности нейтральной среды. По св( ему виду это уравнение имеет ко-16 [c.16]

Критерий Прандтля. Наконец, на основании полученных результатов по вязкости и теплопроводности и данных [23] по теплоемкости воздушной плазмы был рассчитан критерий Прандтля Рг от 2000 до 20 000° К для давления от 10 до 10 атм. Результаты приведены на рис. 5. До 6000° К расчетные значения Рг колеблются в пределах от 0,4 до 1 и на рис. 5 осреднены пунктирной линией. [c.360]

ОЦЕНКИ КИНЕТИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ, ВЯЗКОСТИ И ПРОВОДИМОСТИ ПЛАЗМЫ [c.69]

Оценки кинетических коэффициентов теплопроводности, вязкости и проводимости плазмы..........................69 [c.223]

В противоположность электро- и теплопроводности, вязкость плазмы связана в основном с движением ионов, поскольку именно в ионной компоненте плазмы в основном сосредоточен ее импульс. Сверх того, импульс иона мало меняется при столкновениях с электронами по этой причине достаточно рассматривать одни лишь -столкновения. Согласно (8,11), коэффициент вязкости оценивается как т] откуда [c.217]

Пренебрегая вязкостью, теплопроводностью и излучением, запишем закон сохранения энергии для одномерного течения плазмы [c.28]

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]

Расчеты инициирования термоядерной тепловой волны при сосредоточенном подводе энергии для более сложной модели, учитывающей наличие двух компонент плазмы — ионов и электронов, каждая из которых имеет свою температуру, а также их вязкость, с определением пороговой энергии и структуры одномерной плоской волны горения проводились в уже упоминавшейся работе [3]. Роль вязкости оказывается малой, роль же различия температур и теплопроводности электронной и ионной компонент на существенно нестационарном этапе развития волны весьма значительна. Предполагалось, что начальная энергия сообщается электронному газу, поэтому первоначально по холодной среде распространяется лишь тепловая волна в электронном газе, нагревание ионов происходит вследствие процесса выравнивания температур компонент, температура электронов всюду превышает ионную. При достижении ионным газом температуры интенсивного протекания термоядерной реакции выделяющееся в глубине волны тепло передается в ее головную часть электронной теплопроводностью. В случае воспламенения в глубине волны температура ионов превышает электронную, в головной части волны более нагретой продолжает оставаться электронная компонента. Наконец, на развитой стадии распространения тепловой волны во всей ее основной области температура ионов существенно превышает температуру электронов. [c.158]

Анизотропия плазмы при наличии сильного магнитного поля особенно проявляется в разреженной плазме. С увеличением же плотности облегчается обмен энергией между различными степенями свободы и анизотропия температур и давлений несколько сглаживается. Кроме того, анизотропия процессов переноса (электропроводность, диффузия, теплопроводность, вязкость) в плазме не может проявляться в полной мере из-за ряда дополнительных обстоятельств. Так, анизотропия проводимости ослабляется появлением электрического тока в плазме за счет сил инерции, давления и других сил неэлектрического характера, так как под совместным действием этих сил и магнитного поля ионы и электроны в плазме движутся в противоположные стороны, а диффузионные процессы в поперечном направлении осложняются аномальной диффузией, связанной с неустойчивостью плазмы. [c.443]

Чтобы убедиться в этом, полезно рассмотреть задачу об одномерном стационарном движении газа с граничными условиями, соответствующими ударному сжатию невозмущенного потока в предположении, что вязкости вообще нет, и диссипация обязана исключительно теплопроводности. Исследование этого вопроса, впервые проведенное Рэлеем [18], имеет принципиальное значение, так как выявляет особенности структуры фронта ударной волны в присутствии иных механизмов теплообмена лучистого переноса энергии или электронной теплопроводности (в плазме). [c.368]

В работе [45] рассматривалась структура фронта слабой ударной волны в плазме с учетом только диффузии электронов, сдерживаемой электрическими силами, но без учета вязкости и теплопроводности, подобно тому как это делал Каулинг [22] для смеси электрически нейтральных газов (см. 5) ). Как и там, диффузия обеспечивает размазывание ударного разрыва не слишком большой интенсивности. Благодаря сдерживающей роли электрического поля ширина переходного слоя получается меньшей, чем в смеси нейтральных газов. [c.406]

Не будучи связанной со столкновениями частиц, эта диссипация энергии существенно отличается от обычной диссипации в поглощении энергии при процессах теплопроводности, вязкости или диффузии, так как ие приводит к возрастанию энтропии. Рассмотренный в данном параграфе механизм диссипации энергии в плазме называют затуханием Ландау. [c.52]

В работе исследуется структура перпендикулярной ударной волны в плазме с бесконечной проводимостью. Как показано в работах, в ионизованном газе ввиду различной роли ионов и электронов (вязкость обусловлена в основном первыми, теплопроводность — вторыми) и большой разницы в их массах коэффициент теплопроводности существенно превышает коэффициент вязкости. Поэтому даже в отсутствие магнитного поля существуют условия возникновения обычного изотермического скачка. [c.22]

Известные методы расчета коэффициентов переноса, например метод Гиршфельдера и др. [2], позволяют определить парциальные коэффициенты переноса газовой смеси в первом приближении, т. е при учете в разложении функции распределения в ряд по полиномам Сонина первого члена для вязкости и двух первых члено для теплопроводности. Первое приближение Гиршфельдера явля ется достаточным для обеспечения нужной точности при низки температурах (т. е. когда ионизация отсутствует). Этот выво следует из многочисленных сравнений результатов расчетов п( формулам Гиршфельдера с экспериментом. Для частично ионизо ванной плазмы расчеты показали, что парциальные коэффи циенты теплопроводности и вязкости нейтральных компонентов рассчитанные по первому и второму приближению, отличаются Н( [c.348]

В работе Жафрена и Пробстейна [89] структура ударной волны в полностью ионизованной плазме рассматривалась в общем виде с одновременным учетом вязкости, теплопроводности и поляризации плазмы. Авторы исходили из системы уравнений гидродинамики для смеси электронного и ионного газов и уравнения Пуассона для электрического поля. [c.406]

Книга является фундаментальной монографией по кинетической теории га.юв, ставшая в настоящее время классической. Авторами развиты оригинальтгые методы расчета основных свойств 1 аяов (теплопроводность, вязкость, диффузия и т. д.).. )ти методы широко используются в многочисленных приложениях, в частности в физике плазмы, н теории разделения изотонов и т. д. [c.940]

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]

После прекращения ядерных реакций плазма Вселенной расншрялась и остывала. В этой плазме имО лнсь небольшие неоднородности плотности стоячие звуковые волны). Эти небольшие сгустки плазмы не могли расти, т. к. было велико давление реликтовых фотонов на плазму (для РИ плазма непрозрачна). Это давление препятствовало силам гравитации уплотнять н наращивать первичные сгущения. Более того, н достаточно малых масштабах неоднородности плот-U0 T11 (звуковые волны) затухали из-за лучистой вязкости и теплопроводности. Спустя примерно 300 ООО лет после начала расширения темп-ра плазмы снизилась до 4000 К, произошла рекомбинация электронов и атомных ядер, п плазма превратилась в нейтральный газ. Этот газ прозрачен для РИ, и оно стало свободно выходить из газовых сгустков. Силам тяготения, сжимающим сгустки, стало противостоять только относительно слабое давление нейтрального газа. Тнго-тенпе на этом этапе развития Вселенной стало превосходить силы газового давления и сжи.мать сгустки вещества, масса к-рых превосходила М Мq [c.479]

Упругие С. а. в газах иля слабоиоинзов. плазме определяются переноса процессами. Испытываемые частицами С. а.— акты рассеяния на др. частицах — препятствуют их свободному движению. Наиб, существенно на перемещение частицы влияют те С. а., в к-рых направление её двнжевня заметно меняется. Поэтому коэф. диффузии (перенос частиц), вязкости (перенос импульса), теплопроводности (перенос энергии) и др. коэф. переноса газа выражаются через эфф. сечение рассеяния атомов или молекул этого газа на большие углы. Аналогично подвижность ионов связана с сечением рассеяния иона на атоме или молекуле газа на большие углы, а подвижность электронов в газе или электропроводность слабоионизов. плазмы — с сечением рассеяния электрона на атоме или молекуле газа. [c.691]

Вязкость, теплопроводность, электропроводность и критерий Прандтля воздуха в области термической ионизации. Кулик П. П., Ермохин И. В. В кн. Теплофизические свойства жидкостей и газов при высоких температурах и плазмы . М., Изд-во стандартов, 1969. [c.406]

Здесь члены div тг в (2.3) и Ф в (2.4) определяют соответственно вязкие силы и вязкую диссипацию, член div q определяет перенос энергии теплопроводностью. Эти члены имеют тот же вид, что и в обычной газодинамике, с коэффициентами вязкости и теплопроводности, соответствующими данному состоянию плазмы, рассматриваемой как смесь электронов, ионов и нейтронов. Обычно ионизация сравнительно мало изменяет вязкость газа, в то время как большая подвижность электронов приводит к существенному увеличению теплопроводности. Уравнения (2.2)—(2.4) отличаются от уравнений газодинамики нейтрального газа лишь наличием пондеро-моторной силы j X В) с и джоулевой диссипации f/a а — а (р, Т) — [c.434]

Упругие С. а. определяют переноса явления в газах или слабоионизов. плазме. Испытываемые ч-цами С. а.— акты рассеяния на др. ч-цах — препятствуют их свободному движению. Наиболее существенно на перемещение ч-цы влияют те акты рассеяния, в к-рых направление её движения заметно меняется. Поэтому коэффициенты диффузии (перенос ч-ц), вязкости (перенос импульса), теплопроводности (перенос энергии) и др. коэфф. переноса газа выражаются через эфф. сечение рассеяния атомов или молекул этого газа на большие углы. Аналогично подвижность ионов (см. Подвижность ионов и электронов) связана с сечением рассеяния иона на атоме или молекуле газа на большие углы, а подвижность эл-нов в газе или электропроводность слабоиони-зованной плазмы — через сечение рас- [c.725]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...