Свободный молекулярный поток
Cтраница 2
 |
Изменения температур Т3, пара Т и жидкой фазы Т2 вдоль сопла ( а и диффузора ( б. [16] |
При Кп10 пар следует рассматривать как свободный молекулярный поток и для расчетов конденсации и теплообмена следует использовать уравнения кинетической теории газов. Особенность процессов обмена в сильно разреженных средах заключается в том, что на поверхности тел, которые омываются средой, существует скачок скоростей и температур. [17]
Графические результаты показывают различие, если устремлять значение критерия Рейнольдса до нуля посредством скорости или посредством плотности. Случай нулевой скорости для теплообмена шаров становится в пределе случаем радиальной теплопроводности в неподвижном газе, в то время как случай нулевой плотности ведет к режиму свободного молекулярного потока и намного меньшим коэффициентам теплообмена. [18]
Интересная Черта явлений теплообмена в разреженной газе показана на рис. ГО-16, где коэффициент восстановления нанесен в зависимости от параметров разрежения. Видно, что коэффициенты восстановления увеличиваются при больших значениях критерия Кнудсена в скользящем потоке и приближаются к величине, большей единицы, как и предсказано для области свободного молекулярного потока. [20]
При этом к числу безразмерных параметров задачи добавляется критерий Кнудсена Кп с. Все предшествующие результаты отвечают предельному случаю стремления этого критерия к бесконечности. Противоположная предельная область свободного молекулярного потока рассчитывается методами, заимствованными в значительной степени из геометрической оптики. [21]
В этом случае молекулы, покидающие поверхность тела, не сталкиваются с молекулами свободного потока до тех пор, пока они не будут находиться далеко от поверхности. Такой режим потока называется свободным молекулярным потоком или потоком Кнудсена. [22]
Как видно из фиг. Кнудсена велико ( кривая Г), чем при течениях со з столкновениями молекул ( кривая 2), когда число Кнудсена очень мало. Кроме того, равновесная 0 t температура на поверхности в свободном молекулярном потоке зависит от ее угла атаки. [23]
Методы Ленгмюра и Кнудсена [5] для определения давления пара веществ и теплот испарения использовались в различных экспериментальных вариантах. Метод Ленгмюра заключает в себе неопределенность, поскольку неизвестно, соответствует ли скорость уменьшения веса истинной равновесной скорости испарения. Однако эта неопределенность часто используется для определения величины а из сравнения с данными давления паров, полученными независимыми методами или из сравнения с измерениями скорости испарения из кнудсеновских ячеек. Принципиальной проблемой, связанной с методом Кнудсена, является отличие реальных ячеек от модели идеальной ячейки с бесконечно тонкой стенкой отверстия, откуда выходит свободный молекулярный поток. При использовании реальных отверстий с конечной толщиной стенки в уравнение для эффузии необходимо вводить поправочные члены. [24]
Аналогичное положение имеет место для уравнения Навье - Стокса, для которых не существует общего решения, а имеется только несколько частных решений. Однако имеется много работ по приближенным решениям, которые позволяют практически использовать затронутые понятия. Изучение скользящего потока осуществляется приближенно во многих случаях очень грубо в связи с тем, что анализ основывался на уравнениях Навье - Стокса, обычно применяемых для несжимаемого потока. Несмотря на неточность предположений, используемых при рассмотрении эффекта скольжения, результаты были проверены экспериментально с большой точностью. Другой интересный и в то же время удивительный результат, который почти всегда получали при анализе скользящего потока, заключается в том, что результаты близко соответствуют результатам свободного молекулярного потока, если значения критериев Кнуд-сена приняты очень большими. Так как скользящий поток по предположению представляет собой явление, относящееся к малым числам Кнудсена, то точное значение этого явления неизвестно, однако этот факт был успешно использован в полуэмпирическом анализе, чтобы согласовать экспериментальные данные по всему режиму потока от газовой динамики до свободного молекулярного потока. [25]
Аналогичное положение имеет место для уравнения Навье - Стокса, для которых не существует общего решения, а имеется только несколько частных решений. Однако имеется много работ по приближенным решениям, которые позволяют практически использовать затронутые понятия. Изучение скользящего потока осуществляется приближенно во многих случаях очень грубо в связи с тем, что анализ основывался на уравнениях Навье - Стокса, обычно применяемых для несжимаемого потока. Несмотря на неточность предположений, используемых при рассмотрении эффекта скольжения, результаты были проверены экспериментально с большой точностью. Другой интересный и в то же время удивительный результат, который почти всегда получали при анализе скользящего потока, заключается в том, что результаты близко соответствуют результатам свободного молекулярного потока, если значения критериев Кнуд-сена приняты очень большими. Так как скользящий поток по предположению представляет собой явление, относящееся к малым числам Кнудсена, то точное значение этого явления неизвестно, однако этот факт был успешно использован в полуэмпирическом анализе, чтобы согласовать экспериментальные данные по всему режиму потока от газовой динамики до свободного молекулярного потока. [26]
Страницы: 1 2