Возбуждение - колебательная степень - свобода
Cтраница 3
Другим важным различием между аргоном и воздухом является влияние эффективной электронной температуры. Из предыдущих параграфов мы видели, что электронная температура во фронте ударной волны может быть значительно ниже эффективной температуры плазмы и что это различие в температурах должно изменять толщину фронта ударной волны. Однако в случае воздуха электроны быстро приходят в равновесие с молекулами ( и атомами) вследствие большой величины эффективных сечений процессов возбуждения колебательных степеней свободы молекулярного азота. [31]
При классическом подходе мы считаем, что потери энергии электрона как за счет упругого рассеяния, так и в результате возбуждения колебательных или вращательных уровней одного порядка. Согласно этой модели обмен энергией между электроном и молекулой обусловлен упругим рассеянием электрона на каждом из атомов. При упругом рассеянии электрона на неподвижном атоме атому передается энергия порядка ( т / М) е, где 6 - энергия электрона. Согласно рассматриваемой модели эта энергия расходуется на возбуждение вращательных и колебательных степеней свободы. Поскольку расстояние между вращательными уровнями порядка ( т / М) еэл, а между колебательными уровнями порядка lmjM еэл ( где 6ЭЛ - энергия порядка атомной величины), то сечение возбуждения вращательных уровней - величина порядка а0, сечение возбуждения колебательных уровней порядка / т / М а0, причем величина а0 имеет порядок атомного поперечника. [32]
В чистых кристаллах причиной возникновения мелких ловушек ( - 0 3 эВ) является увеличение поляризационной энергии в окружении дефекта кристаллической решетки. Петеленц подчеркивает, что при освобождении захваченного электрона необходимо не только придать ему энергию, равную энергии связи с ловушкой Е, он еще должен уйти от ловушки за время, которое много меньше времени колебательной релаксации для избыточного электрона. При модельном расчете Петеленц [193] показал, что освобождение электрона скорее может сопровождаться возбуждением колебательных степеней свободы, чем самого носителя. [33]
 |
Профили плотности р Эффект разделения в смеси должен был. [34] |
Обычно в газе для возбуждения некоторых степеней свободы требуется очень много столкновений частиц, и установление тер - нединамического равновесия в этих степенях свободы происходит сравнительно медленно. Так, например, при температурах порядка тысячи - двух тысяч градусов в молекулярном газе медленно возбуждаются колебания в молекулах. Между тем колебательная энергия в условиях термодинамического равновесия вносит существенный вклад в полный запас внутренней энергии газа и, следовательно, состояние возбуждения колебательных степеней свободы заметным образом сказывается на внутренней энергии газа и температуре. [35]
Термическим уравнением состояния называют уравнение, связывающее давление с плотностью и температурой, а калорическим - уравнение, определяющее зависимость внутренней энергии ( энтальпии) от температуры и давления. В большинстве случаев течения газа сопровождаются разного рода неравновесными процессами, для описания которых уравнения газовой динамики дополняются соответствующими кинетическими или релаксационными уравнениями. Кроме того, в уравнения вводят дополнительные члены, учитывающие воздействия неравновесных процессов на газодинамические параметры. Неравновесные процессы весьма разнообразны. Наиболее часто приходится иметь дело с неравновесным возбуждением колебательных степеней свободы, неравновесной диссоциацией и рекомбинацией, неравновесным движением жидких или твердых частиц в условиях неравновесной конденсации или испарения. [36]
Для этих целей в [22] построена одномерная математическая модель камеры сгорания водородовоздушного гиперзвукового прямоточного реактивного двигателя. В ее основе лежит использование кривой выгорания - зависимости полноты сгорания по воде от продольной координаты и от конструктивных особенностей камеры. Эта кривая, описывающая процессы смешения и горения ( превращения в воду) водорода и кислорода, предполагалась известной из предварительных расчетно-экспериментальных исследований указанных процессов при сверхзвуковой скорости потока. Физико-химические процессы, отличные от образования воды ( возбуждение колебательных степеней свободы молекул, диссоциация О2 и N2 образование ОН и NO), в модели [22] считались равновесными. [37]
 |
Транспортные сечения рассеяния.| Коэффициент потерь 8. [38] |
Неравновесная ( нетермическая) ионизация может реализовываться в плазме инертных газов с присадкой щелочного металла за счет индуцированного электрического поля. Электроны приобретают энергию при протекании тока в плазме, а теряют свою энергию при столкновениях с тяжелыми частицами. Средняя доля энергии, теряемой электроном при одном столкновении, составляет 8 2те I Ма, где Ма - масса тяжелых частиц, а 5 - коэффициент потерь при неупругих столкновениях. При упругих столкновениях 8 1, и электроны при каждом столкновении теряют небольшую часть энергии, поэтому энергия электронов превышает энергию основного газа. Поскольку в МГД-генераторе существенную роль играют объемные процессы ( ионизация и механизм переноса энергии при столкновении частиц), а распределение электронов максвелловское, то можно ввести понятие электронной температуры Те, отличающейся от температуры тяжелых частиц основного газа Та. В молекулярных газах благодаря возбуждению вращательных и колебательных степеней свободы коэффициент неупругих столкновений 5 увеличивается в десятки и сотни раз ( табл. 9.27), поэтому достижение неравновесной ионизации в молекулярных газах в МГД-генераторе представляется нереальным. [39]
Страницы: 1 2 3