Светоиндуцированный дрейф разреженных газов в каналах

• Автор: Вилисова, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 177 с.

Содержание
Введение
1. Обзор литературы И
1.1. Светоиидуцированный дрейф газов
1.2. Модель взаимодействия газовой среды с резонансным излучением
1.2.1. Система кинетических уравнений
1.2.2. Линеаризация кинетических уравнений
1.2.3. Модели линеаризованных интегралов столкновений
1.2.4. Граничные условия
1.2.5. Моментные методы решения кинетических уравнений
2. Светоиндуцированный дрейф однокомпонентного газа
2.1. Введение
2.2. СИД однокомпонентного газа в каналах. Постановка задачи
2.3. Почти свободномолекулярный режим
2.4. СИД при произвольных числах Кнудсена
2.4.1. Плоский канал
2.4.2. Капилляр
2.5. Явление светоиндуцированной разности давлений
2.6. Обсуждение результатов и сравнение с экспериментом
2.7. Заключение
3. Светоиндуцированный дрейф бинарной газовой смеси
3.1. Введение

3.2. СИД бинарной газоной смеси и капилляре. Постановка задачи
3.3. СИД при малых значениях частотного параметра (Ттп <С 1)
3.4. СИД при произвольных значениях Ттп
3.5. Светоиндуцированное разделение газовых смесей
3.6. Изотермическое движение бинарной газовой смеси в капилляре
3.7. Сравнение с экспериментом
3.8. Заключение
Основные результаты и выводы
Литература
Приложение

Перечень часто используемых обозначений
Д; - эффективный диаметр частиц г-го компонента газовой смеси;
<1тп - дипольный момент перехода т — п частицы;
V - коэффициент диффузии бинарной газовой смеси;
Ео - амплитуда напряженности электрического поля;
/, - функция распределения частиц г-го компонента по скоростям;
1ц - возмущение функции распределения /; от равновесного значения;
I - интенсивность электромагнитной волны;
Д; - числовой поток газовых частиц г-го компонента, осредненный по сечению канала;
к - волновой вектор излучения; кв - постоянная Больцмана;
Кп - число Кнудсена (отношение средней длины свободного пробега газовых частиц к характерному размеру задачи); тщ - масса частиц г-го компонента; щ - концентрация частиц г-го компонента; р - давление газа;
Еар (Щар) ~ размерный (безразмерный) бездивергентпый тензор напряжений;
Д» - параметр разреженности частиц г-го компонента в капилляре (Щ ~ А'тГ1);
Т - температура газа;
[/,- (и,) - размерная (безразмерная) макроскопическая скорость г-го компонента;
V - микроскопическая скорость частиц;
щ - наиболее вероятная скорость частиц г'-го компонента;
- частота столкновений между частицами г-го и '-го сортов;
Г - однородная полуширина линии поглощения;
Гт - постоянная радиационного распада возбужденного уровня;
Гт„ - частотный параметр, характеризующий отношение частоты радиа-
fig’r> - интегралы Чепмена-Каулинга [44], Относительные отклонения макропараметров от своих равновесных значений и обезразмеренные потоки определяются следующим образом:
Ui — 2*—— я--3/2 f hiexp(-cj) dci,
Що J
П = Tl Т~ = 7Г~3/2 / (I6* ~ *) ЬехЖ-ф (Щ,
Uia = = Я'_3/2 f Ciahiexp(-cf) <1%, (1-19)

Я*а/? == 2. =: J ежр( q) d,Cif
„ _ ( гщ у/2 X f 5 fc8T0 .
"ia “ 2кеТо/ 2pj0 1®Q 2 т,- “
= (2тг3/2) 1 / Cia(c- - )ежр(-с-) d£.
Здесь п», Ui, Т{, Piap, Qi, ji есть соответственно плотность молекул, среднечисловая скорость, температура, бездивергентный тензор напряжений, тепловой и диффузионный потоки для г-го компонента, р,о - равновесное значение парциального давления. Независимо от выбора частот 7у столкновений между молекулами сортов г и j, кинетическое уравнение с модельным интегралом (1.17) удовлетворяет всем необходимым требованиям. Оно также допускает использование любого межмолекулярного потенциала.
Возникновение светоиндуцированного потока газовой смеси обусловлено только диффузией ее компонентов, но не связано с тепловыми потоками. Поэтому можно предположить, что тепловой поток не сильно сказывается на величине СИД, и пренебречь им в модельном интеграле (1.17). Также известно [44], что изотермический теплоперенос и термодиффузия являются эффектами более высокого порядка малости, чем диффузия. В модели (1.17) при членах, связанных с этими малыми эффектами, стоят частоты !/?, которые существенно меньше других частот