Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Физическая химия -> Велихов Е.П. -> "Физические явления в газоразрядной плазме" -> 16

Физические явления в газоразрядной плазме - Велихов Е.П.

Велихов Е.П., Ковалёв А.С., Рахимов А.Т. Физические явления в газоразрядной плазме — М.: Наука, 1987. — 160 c.
Скачать (прямая ссылка): fizyavleniyavgazovoyplazme1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 55 >> Следующая


Для установления условий контракции разряда в сильнонеравновесном молекулярном газе необходимо учитывать в энергетическом балансе плазмы кинетику обмена энергией между разными степенями свободы. Запишем систему уравнений, описывающих баланс поступательной и

43 колебательной энергий:

(2.30

где X — теплопроводность газа; D*— коэффициент дис фузии возбужденных молекул; N и пе, M- и m — концеї трации и массы молекул и электронов соответственно ? (T) — среднее число колебательных квантов, приходя щихся на одну молекулу; S9 (T) — равновесное значение отвечающее температуре газа Т\ %а> — энергия колебателї ного кванта; т — характерное время V, Г-релаксаци молекул; kei — коэффициент упругого рассеяния электр< нов на молекуле; Aex — коэффициент возбуждения колеб< тельных уровней молекул; Te— температура электроно!

| В уравнении теплопроводности (2.30), имеющем стаї дартные граничные условия (2.8), второе слагаемое опись вает нагрев газа в результате V, Г-релаксации молекул а третье — нагрев газа за счет упругих злектронно-молі кулярных соударений.

В уравнении баланса колебательной энергии (2.3 с граничными условиями

?(R) = ^0(T0), ^ (0) = 0

первое слагаемое описывает уход колебательно-возбуждеї ных молекул на стенки трубки за счет диффузии, второе -процесс девозбуждения таких молекул в объеме разря; в результате V, Г-релаксации; третье слагаемое описыва процесс образования колебательно-возбужденных молеку в результате электронно-молекулярных соударений.

В объемном разряде уравнения (2.30) и (2.31) должі рассматриваться (так же, как мы делали это в § 2.2) со местно с выражением для концентрации электронов (2.« а также с учетом постоянства давления газа по сечению рг рядной трубки.

Исследуем условия, при которых существует неравное« ное состояние молекулярного газа с большой разницей і лебательной и поступательной температур, т. е. услов» специфичные именно для контракции тлеющего разряда молекулярном газе. Заметим прежде всего, что максима; ное значение разности температур реализуется в случі когда объемная V, Г-релаксация колебательно-возбужд«

44 ньіх молекул несущественна по сравнению с их дезактивацией на стенках трубки, именно

Urv, T<^GD*/R*. (2.32)

Кроме того^клад упругих электронно-молекулярных соударений в нагрев газа должен быть мал по сравнению с нагревом газа 'в результате V, T-релаксации молекул:

nemekc\ TeIM т. (2.33)

Учитывая эти соотношения, пренебрежем в (2.30) третьим слагаемым, а в (2.31) — вторым слагаемым. Наконец, для того чтобы получить аналитическое решение системы уравнений (2.30) — (2.31), воспользуемся тем обстоятельством, что наиболее резкой зависимостью от температуры в этих уравнениях характеризуются величины Vi и xv, т- Аппроксимируем зависимости от температуры указанных величин (аналогично тому, как это было сделано раньше при получении уравнения (2.10)):

v,r=^.rexp [I^L], v(==v1exp [b , (2.34)

где коэффициенты Ь' и b — логарифмические производные величин Tyi т и V; при температуре, равной температуре стенки разрядной трубки, а индекс 0 означает, что значения vj1 v, и Г соответствуют температуре стенки. Использованная аппроксимация корректна, когда параметры Ь' и b много больше единицы, причем перепад температур в разряде невелик, так что показатели экспоненты в (2.34) порядка единицы. Введем безразмерные переменные

p= r/R, Q = (T-T0)ZT0. (2.35)

Перепишем теперь уравнения (2.30), (2.31), учитывая преобразование (2.34) и пренебрегая зависимостью от температуры остальных коэффициентов, входящих в . уравнения:

JT9 (Р f) +Bexp(M) = 0 - ' (2.37) с граничными условиями 1

<?(1) = 9(1) = ^(0)=|(0) = 0.

Здесь

А = NRtfmiTPtft т, B = \P(R*kcxZftrD*.

45 При записи этих уравнений мы также учли, что искомое pi шение отвечает сильнонеравновесному газу, когда

€ > <?„ (^»О.

Покажем, что условие контракции разряда, т. е. услови когда система (2.36), (2.37) не имеет стационарного решениі представляет собой связь между произведением ABb' отношением т\=ЫЬ'. В самом деле, введем новую переме] ную 0'=&'0. Тогда система (2.36), (2.37) сводится к одно» уравнению четвертого порядка относительно 0':

Idf d ( . Q,, 1 d ! й8'\\1

=ЛВ&'ехр(т]8') (2.3.

с граничными условиями d&

dp

dQ'

d Г . 1 d { JQ'

P=I

о,

P=O

= 0.

Условие существования стационарного решения уравнен] (2.38) имеет вид

ABb'^f ( ті). (2.3

В таблице представлены результаты приближенного расч та функции / (ті), выполненного с учетом слабой зависимое S (р) по сравнению с зависимостью ехр (b' 0) при р<^1 [Ї

Таблица. Функция f (т))

л 0,7 0,9 1,0 1.3 1,6 2 3 4 5
f 3,99 3,24 2,62 2,12 1,52 0,98 0,31 0,092 0,21

Таким образом, условие контракции разряда в молеК лярном газе, которое реализуется в области параметр разряда, удовлетворяющей соотношениям (2.32) и (2 3J имеет вид 4

(У PY ЬеьйЩ.Т fin) {2>

ft П*Л7Т. і/ > TT^ ' \гЛ

PrD4ArT0X ^ Ь' '

где учтено, что V0l=Il0iN и (Xyi г)-1— kv, T N.

Из проведенного рассмотрения следует, что контра ция разряда в молекулярном газе наступает, когда произ!
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама