Термодинамические свойства высокотемпературных сильно-сжатых сред

• Автор: Грязнов, Виктор Константинович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 196 с. : ил.

Глава 1. Структура термодинамических зависимостей для

многокомпонентных систем в квазихимическом представлении

§ 1.1. Свободная энергия многокомпонентной системы

§ 1.2. Статистические суммы, зависимость от термодинамических параметров

§ 1.2.1. Статистические сумы атомов и атомарных ионов

§ 1.2.2. Статистические суммы молекул и молекулярных ионов

§ 1.3. Вырождение электронов

§ 1.4. Уравнения для расчета компонентного состава и термодинамических функций с произвольной кратностью ионизации и структурой молекулярных реакций
§ 1.4.1. Общие соотношения для многокомпонентной системы в отсутствие фазового перехода
§ 1.4.2. Общие соотношения для многокомпонентной системы при наличии фазового перехода

§ 1.4.3. Уравнения для расчета компонентного состава

§ 1.4.4. Термодинамические функции ВТСС в квазихимическом представлении
§ 1.5. Методы расчета компонентного состава сильно сжатых высокотемпературных сред
§ 1.6. Методы расчета термодинамических свойств ВТСС при наличии фазового перехода
Глава 2. Термодинамика слабонеидеальных систем. Термодинамические свойства плазмы Солнца
§ 2.1. Термодинамическая модель плазмы Солнца
§ 2.2. Анализ вклада плазменных эффектов в термодинамические характеристики плазмы Солнца
Глава 3. Модель ограниченного атома для описания термодинамических свойств ВТСС
§ 3.1. Расчет сжатых атомных структур методом Хартри-Фока
§ 3.1.1. Система уравнений Хартри-Фока

§ 3.1.2. Метод решения уравнений Хартри-Фока
§3.1.3. Численная реализация метода
§ 3.2. Термодинамическая модель ограниченного атома
§ 3.2.1. Анализ энергетических спектров сжатых атомов
§ 3.2.2. Свободная энергия и термодинамические функции
§ 3.2.3. Численная реализация модели
§ 3.3. Результаты расчета и сравнение с экспериментов
Глава 4. Термодинамика ударно-сжатых пористых металлов
§ 4.1. Термодинамическая модель. Эффекты вырождения электронов и взаимодействия частиц
§ 4.1.1. Кулоновское взаимодействие
§ 4.1.2. Короткодействущее отталкивание атомов и ионов
§ 4.1.3. Дополнительное притяжение
§ 4.2. Сравнение экспериментальных и расчетных данных
Глава 5. Термодинамика ударно-сжатых газов мегабарного диапазона
давлений. Ионизация давлением
§ 5.1. Термодинамическая модель.
Эффекты межчастичного взаимодействия
§5.1.1. Кулоновское взаимодействие 12
§ 5.1.2. Короткодействущее отталкивание. Обобщенная модель мягких сфер
§ 5.2. Термодинамика ударно-сжатых инертных газов. Расчет ударных адиабат и сравнение с экспериментом
§ 5.3. Термодинамика ударно-сжатого водорода
§ 5.4. Электропроводность инертных газов. Ионизация давлением
Глава 6. Совместный расчет ионизационного, химического и
неконгруэнтного фазового равновесия в химически активной плазме продуктов экстремального нагрева диоксида урана
Заключение и выводы
Литература

Приложение 1. Геометрическая интерпретация задачи
о нахождении состава
Приложение 2. Семейство программ SAHA для расчета состава и
термодинамических функций высокотемпературных сильно-сжатых сред
Приложение 3. Комплекс программ расчета атомных структур методом Хартри-Фока
§ 2.1. Термодинамическая модель плазмы Солнца
Как и в предыдущих главах рассмотрение строилось на квазихимическом представлении [16, 38, 39]. Свободная энергия представлялась в виде суммы нулевого
молекул, электронов и ионов и слагаемых, ответственных за взаимодействие частиц
Здесь первый член в правой части представляет собой вклад “тяжелых” частиц (атомов, молекул, ионов), второй - соответствует вкладу электронов (которые могут быть частично вырождены), третий ответственен за межчастичное взаимодействие, четвертый представляет собой вклад излучения.
Первое слагаемому (2.1.01) соответствует вклад больцмановского идеального газа для смеси частиц различных сортов (см. 1.2.02)
Здесь 8|, gi - энергии возбуждения и статистические веса изолированных частиц. Для атомов и ионов использовались данные [45, 46], для двухатомных молекул статсуммы соответствовали приближению нежесткий ротатор-ангармонический осциллятор (см. Главу 1) с данными из [47, 48]. Множитель со, вообще говоря, зависящий от температуры и плотности, в данном случае зависел лишь от температуры. Для молекул
где Б - энергия диссоциации двухатомной молекулы.
Для атомов и ионов использовались два варианта расчета статсумм. Один из них соответствовал формуле Планка-Ларкина [43, 72],
начального приближения F*id>, соответствующего идеально-газовой смеси атомов,

(2.1.01)
(2.1.02)
Qj - статсумма частицы сорта j.
(2.1.03)
(2.1.04)