Неравновесная кинетика и процессы переноса в реагирующих смесях газов

• Автор: Кустова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 385 с. : ил

Оглавление
Введение
§ 1. Общая характеристика работы
§ 2. Структура диссертации
§ 3. Основные направления развития кинетической теории
неравновесных процессов
Глава 1. Приближение поуровневой кинетики
§ 1.1. Основные определения
§ 1.2. Кинетические уравнения для функций распределения в смеси
реагирующих газов
§ 1.3. Безразмерные кинетические уравнения. Обобщение метода
Энскога-Чепмена для смеси газов с быстрыми и медленными процессами
§ 1.4. Функция распределения в нулевом приближении
§ 1.5. Система уравнений для макропараметров
§ 1.6. Функция распределения в первом приближении
§ 1.7. Потоковые члены
§ 1.8. Релаксационные члены
§ 1.9. Коэффициенты скоростей реакций в нулевом приближении
§ 1.10. Замкнутое описание неравновесного течения газа с учетом
излучения и электронного возбуждения
Выводы главы 1
Глава 2. Квазистационарные модели релаксации и процессов переноса 95 § 2.1. Обобщенное распределение Тринора для смеси газов
§ 2.2. Макропараметры и удельные теплоемкости
§ 2.3. Уравнения переноса в многотемпературном приближении
§ 2.4. Функция распределения первого приближения
§ 2.5. Потоковые члены в первом приближении
§ 2.6. Релаксационные члены
§ 2.7. Коэффициенты скорости реакций в нулевом приближении
§ 2.8. Сильно неравновесное квазистационарное распределение в
однокомпонентном газе
§ 2.9. Термически равновесная модель химически неравновесных
смесей газов
Выводы главы 2
Глава 3. Алгоритмы вычисления коэффициентов переноса
§ 3.1. Поуровневое приближение
§ 3.2. Квазистационарные приближения
§ 3.3. Интегральные скобки
§ 3.4. Коэффициенты скоростей реакций в первом приближении
метода Энскога-Чепмена
§ 3.5. 12-интегралы и время релаксации
§ 3.6. Упрощенные формулы для коэффициентов переноса в
поуровневом приближении
§ 3.7. Связь потоковых членов в поуровневом и квазистационарных
приближениях
§ 3.8. Случай чистого газа. Обобщенная поправка Эйкена
Выводы главы 3
Глава 4. Поуровневая кинетика и ее влияние на процессы переноса за
сильными ударными волнами
§ 4.1. Поуровневая колебательная и химическая кинетика
§ 4.2. Диффузия и теплоперенос за ударной волной
§ 4.3. Неравновесная кинетика и процессы переноса за ударными
волнами в воздухе
Выводы главы 4
Глава 5. Теплоперенос и диффузия в сильно неравновесном
пограничном слое

§ 5.1. Система уравнений неравновесного пограничного слоя в
поуровиевом приближении
§ 5.2. Течение смеси Иг/И у некаталитической поверхности
§ 5.3. Каталитическая поверхность
Выводы главы 5
Глава 6. Неравновесная кинетика и перенос при течении смеси в
соплах
§ 6.1. Система уравнений, неравновесные распределения и
макропараметры
§ 6.2. Влияние неравновесной кинетики на процессы переноса
§ 6.3. Течения воздуха в соплах различной формы
Выводы главы 6
Глава 7. Неравновесная кинетика и перенос в смесях, содержащих

§ 7.1. Особенности колебательной кинетики многоатомных газов
§ 7.2. Постановка задачи о течении смеси многоатомных газов в
поуровневом приближении
§ 7.3. Квазистационарные модели колебательной релаксации и
процессов переноса в смесях, содержащих С02
§ 7.4. Колебательная кинетика и теплоперенос в смесях
С02/К2/Аг и С02/П2 за ударными волнами
Выводы главы 7
Заключение
Список литературы
Приложение
§ 1. Список основных публикаций по теме диссертации
§ 2. Разделение результатов с соавторами

ЧгсАГ1 1) = Х]Єіг / Сс/«і(Г;и,і)сгис,
(1.35)

(1.36)

(1.37)
1.1.3. Удельные теплоемкости. Через энергии поступательных и внутренних степеней свободы (1.21)—(1.23) определяются такие важные термодинамические характеристики газа как теплоемкости. Теплоемкость единицы массы газа (удельная теплоемкость) при постоянном объеме определяется выражением:
где Т - температура газа, Су^Г) СцГ0£, сумъг ~ удельные теплоемкости при постоянном объеме поступательных, вращательных и колебательных степеней свободы:
Подстановка равновесных функций распределения, соответствующих условиям термодинамического равновесия, в формулы (1.21)—(1.23) приводит к соотношениям, совпадающим с калорическим уравнением состояния, дающим связь энергии газа с температурой, а по формулам (1.39)—(1.41) с равновесными функциями распределения рассчитываются равновесные теплоемкости. Подставляя в формулы (1.21)—(1.23) и (1.39)—(1.41) неравновесные функции распределения, найденные методами кинетической теории газов, можем вычислить энергии и теплоемкости разных степеней свободы в неравновесном газе. В неравновесных условиях полная энергия определяется не только температурой газа, но и другими макропараметрами, такими как неравновесные заселенности колебательных уровней, концентрации
(1.38)
(1.39)
(1.40)
(1.41)