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" -> 24

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 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 55 >> Следующая


3* 67 явления связан с резко растущей зависимостью частот ионизации электронов от отношения ElN (что и определя отрицательный знак величины q). Поскольку в условия объемного разряда диффузия электронов практически н важна, локальная плотность электронов и, следовательно, интенсивность тепловыделения пропорциональны частот-ионизации. Поэтому флуктуационный локальный разогре газа и соответственно уменьшение в этом месте его плотности благодаря описанному механизму тепловыделени резко усиливается, что, собственно, и приводит к росту возмущения, т. е. к неустойчивости.

6,0 hr.Jy

Рис. 3.5. Зависимость инкремента перегревно-ибнизационной неустойчивости от параметра kcslq

На рис. 3.5 изображена зависимость iajq от kcjq [11]. Как видно на рисунке, с уменьшением длины волны возмущения неустойчивость развивается быстрее, однако рост инкремента прекращается на уровне

v_ Ia(O) ?2 ^ina

,w«=l?ls34--М5Г яьТлГ • (ЗЛ6)

olniV

Ограничение роста инкремента неустойчивости, естественно, связано с тем, что при условии kcjq~^> 1 давление газа успевает за время развития неустойчивости выровняться в направлении, поперечном шнуру.

Напомним, что в проведенном анализе развіЛия перегре-вно-ионизационной неустойчивости предполагалось, что V, Т-релаксация протекает достаточно быстро. Это значит, что инкремент неустойчивости определяется выражением (3.16) до тех пор, пока справедливо неравенство



fpt») о<о> E2

/jHna\-i \ din NJ

(3.17)

68 Анализируя развитие переґревно-ионизационной неустойчивости в случае медленной V, Г-релаксации (неравенство (3.17) не выполняется), необходимо включить в рассмотрение кинетику заселения колебательных уровней, релаксация которых, собственно, и является источником нагрева газа. Тогда уравнение энергетического баланса в газе примет вид

у-1

L(e.\a.vL(P.

dt\Nj' dy\N



где S — колебательная энергия одной молекулы газа, определяющаяся в свою очередь из уравнения

N дё Idt + Nv д?/ду = о E2 — NSIxvt. (3.19)

Линеаризуем теперь уравнения (3.18), (3.19), в окрестности стационарного состояния, предположив, что ? =^"0'+ +<?(e)exp (iat—iky):

tap*--l^J^iuN" =

у—Ir Y—' "

_№<»&*> A/W^O) га (In W, r)

T?'r Tr L aCn r>

HWV ® дг«» д (IniV)

AT"»> <?<°> Г і . д (In XV, г )1 АГ"»<?'Д>

T(O)7. І.1"1" д (In Т) J тр>г '

После линеаризации уравнений (3.11), (3.12) и (3.18), (3.19) получаем дисперсионное уравнение

(І UTtiv0I т + 1) і & (CO2-^2Cs) —

-1Y1W ^[^vMV. Г+ О +а] = 0. (3.20) Здесь *

xVi т = (а In т„, т/д In T)W>, о = (а In в/д In N)™.

Естественно, что при (I)T^7--Cl это уравнение переходит в уравнение (3.14).

Найдем инкремент SJ^ia наиболее быстро развивающихся коротковолновых возмущений (kcs~^>Iо>I) для случая QtJzj'г>1. В этом случае дисперсионное уравнение (3.20) сводится к выражению

QV11T ^ — ^2 Г ( V. r-fl) -= 0- (3-21)

69 Отсюда Здесь

bs

Q = — 6/2 ± (o2/4 Ч- с)1'*.

(3.22)

у— 1 q"» E2 (- .ч _ у—1Р<°>?» а ] У р<°> VrV. Г +1^' с— у Рт Т(0>г-

При Ь2<с, т. е. при

Y— 1 о*0'?2 I- , ^ О



инкремент тепловой неустойчивости

'у—і а'°>?2|"| v/2

Y p<0)XWT J

(3.23)

При b%^>c, т. е. при

Y-1 о*°>E2

--Sw-^r

f !)•>¦

т<0)

V, т

инкремент

О _ Y-I CfWf2

"О -— -- - ГГГ~

,(0)



(3.24)

Неустойчивость, развивающаяся с инкрементом (3.23), соответствует моде перегревно-ионизационной неустойчивости в случае медленной К, T-релаксации. Инкремент (3.24) соответствует неустойчивой моде, называющейся модой колебательной релаксации. Действительно, при выполнении условия инкремент неустойчивости определяется не скоростью роста ионизации в развивающейся области повышенной плотности тока, так называемом токовом шнуре, а скоростью роста разогрева газа за счет увеличивающейся с температурой газа скоростью V, T-релаксации

(при ЭТОМ T1/, г<0).

Из полученных для инкремента тепловой неустойчивости выражений (3.16), (3.23) и (3.24) следует примечательный-вывод. Сначала, пока скорость выделения джоулевой энергии достаточно мала, неустойчивость развивается с инкрементом, описываемым выражением (3.16). При этом энергию W, которую удается вложить в газ за время до начала развития неустойчивости, естественно можно оценить следующим образом:

W

_ _ у



70 Отсюда видно, что эта энергия по параметру 1/|о|<1 мала по сравнению с тепловой энергией газа. Однако по мере роста скорости джоулева энерговыделения время развития неустойчивости будет сокращаться таким образом, что начиная с некоторого уровня этой скорости оно станет сравнимым с временем V, T-релаксации. При дальнейшем увеличении скорости джоулева энерговыделения инкремент будет определяться уже выражением (3.23). В этом случае энергию W, вложенную в газ до развития неустойчивости, можно оценить так:

U7 — д<0)?г _ ( Y I д~| у/2

"Vt-I ) ¦

Эта величина возрастает с увеличением скорости джоулева энерговыделения и соответственно с укорочением длительности устойчивого горения объемного разряда. Максимально достижимое значение вложенной в газ энергии можно оценить из инкремента, описываемого выражением (3.24), если Tyi r<C—1:
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 55 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама