输运过程和输运系数的推导

气体的输运过程,是非平衡态向平衡态的过渡过程。严密、精确的讨论其微观实质是本章的重点。文章给出输运过程和输运系数简易的推导方法。这种方法不仅适合在普通物理中采用而且适合于基础差的少数民族学生进行教学。     

重力场中分子速度分布规律的研究

理想气体分子在重力场中按动量（或速度）的分布和按空间位置的分布同时受到两种对立作用的影响．热运动的无规性及分子间的碰撞是系统达到平衡态建立确定的统计分布的物理基础．通过论证可以得到以下结论;在平衡态,气体分子按速度的分布不受重力影响．重力场只引起分子数在不同高度的差异,分子速度分布的规律与重力场的存在与否无关．     

麦克斯韦速度分布律的“球”，“盘”图示与讨论

麦克斯韦速度分布律是平衡态下气体分子按速度的分布规律，其数学形式为ｄＮｖＮ＝ｍ２πｋＴ３／２ｅ－ｍ（ｖ２ｘ＋ｖ２ｙ＋ｖ２ｚ）２ｋＴｄｖｘｄｖｙｄｖｚ（１）有了（１）式，可以求得任意速度区间内的分子数比率，但数学计算是比较复杂的。本文根据（１）式，在...     

气体输运过程的普遍表达式

本文根据局域平衡条件,利用Maxwell速率分布律推导得到气体输运过程的一个普遍表达式,并对气体的三个具体输运系数作出讨论．     

气体的输运过程与输运系数

根据气体输运过程粘滞、热传导和扩散这三种现象的共有特性,推导了输运过程遵循的共同规律,给出了推证气体输运系数公式的一种方法,避免了热学教科书中对三种输运现象分别进行了讨论带来的麻烦。     

射频光等离子体中的参量分布研究

根据双流方程提出了描述平板电极，低压射频辉光等离子体中带电粒子输运过程的自洽数值模型。并进行了数值求解，求得了各等离子体参量的时空分布以及一些参量的时间平均值的空间分布。由这些分布可得出射频气体放电的物理图像。     

用输运过程的微观解释比较两种碰壁数

在输运过程中是以1/4n(?)个分子参加输运还是以1/6n(?)个分子参加输运,这是输运过程中一个使人困惑的问题.本文拟用输运过程的微观解释,以扩散现象为例,在分子按自由程分布规律的基础上,减少简化假设得出输运系数,说明两种碰壁数都是可靠的,进一步阐明输运过程微观解释的物理意义。     

气体输运过程模型假设的建立及应用

根据气体输运过程中黏性现象、热传导现象和扩散现象这三种现象的共同特征,建立气体输运过程模型的合理简化假设,简化了碰撞过程,并应用其推导气体的输运系数,使原来比较复杂的问题简单明了,便于理解和应用。     

关于平衡态下气体分子分布规律的讨论

本文通过对司特林公式进行数学推导和编程运算，对一定量的理想气体的各种宏观态出现的几率作了定量分析。建立了涨落区间与统计概率之间的一些定量联系，从而清晰地认识气体分子在平衡态下的分布规律。     

复杂地形下有害气体泄漏的模拟预测与输运规律

从近几年国内外发生的几起重大气体泄漏事故的情况来看,由于缺乏对有害气体迁移和输运规律的把握,频频发生人员疏散延误和盲目疏散等现象,因此对有毒有害气体迁移和输运规律的研究显得尤为重要。现有研究方法大多使用经验模型预测气体泄漏过程,但是这些模型无法模拟在存在建筑物、山体等复杂地形条件下的气体泄漏输运时产生的低洼积聚、地形导向等重要现象。该文利用计算流体力学方法求解Navier-Stokes方程,对泄漏发生后的流场内的有害气体组分流动进行了研究。在对开县天然气井喷过程的数值模拟中,成功模拟了有害气体输运的积聚、导向等现象,模拟结果和事故现场的定性和部分定量结果进行比较,得到较为一致的结论。     

复杂地形下有害气体泄漏的模拟预测与输运规律

从近几年国内外发生的几起重大气体泄漏事故的情况来看,由于缺乏对有害气体迁移和输运规律的把握,频频发生人员疏散延误和盲目疏散等现象,因此对有毒有害气体迁移和输运规律的研究显得尤为重要。现有研究方法大多使用经验模型预测气体泄漏过程,但是这些模型无法模拟在存在建筑物、山体等复杂地形条件下的气体泄漏输运时产生的低洼积聚、地形导向等重要现象。该文利用计算流体力学方法求解Navier-Stokes方程,对泄漏发生后的流场内的有害气体组分流动进行了研究。在对开县天然气井喷过程的数值模拟中,成功模拟了有害气体输运的积聚、导向等现象,模拟结果和事故现场的定性和部分定量结果进行比较,得到较为一致的结论。     

关于2问题的再讨论

在普通物理学《热学》的教学中,我们要对气体内输运过程的微观实质进行研究,并从微观理论出发,定量推证出三种典型输运过程的宏观规律的数学表达式及三个输运系数.     

气体分子碰撞频率和平均自由程公式的严格推导

本文指出一般教科书中,对于气体分子碰撞频率和平均自由程公式传统推导过程中的粗糙之处。从另一个全新角度,试图用麦克斯韦速率分布律,在平衡态下,引入气体分子相对速率分布函数,严格地推导气体分子碰撞频率和平均自由程公式     

射频辉光等离子体中的参量分布研究

根据双流方程提出了描述平板电极、低压射频辉光等离子体中带电粒子输运过程的自洽数值模型.并进行了数值求解,求得了各等离子体参量的时空分布以及一些参量的时间平均值的空间分布.由这些分布可得出射频气体放电的物理图像.     

关于分子碰壁数的计算

本文给出了计算碰壁数的另一方法,其特点在于不涉及平衡态下气体系统所遵从的麦克斯韦分布律的具体形式,可以非常明确地看到平衡态时气体分子运动的基本特点是解决这一问题的上述方法之根本出发点。     

输运过程中导热率的统计处理及讨论

从非平衡态理论出发,提出导热率统计计算的全过程及一种方法,进而指晨平衡态统计力学与输运过程中的适用性以及统计机制。     

非介离吸附条件下气固体系中分子能量分布形式的研究

在稀薄气体条件下,采用化学吸附的双自由度振动模型可以得到气体分子的振动能量分布形式为,从而避免了人为假设固体表面位点的能量分布形式的困难。在有解吸位阱存在时,稀薄气体体系达不到热力学平衡态。     

对泻流过程中小孔线度的讨论

分析泻流过程中小孔的线度所满足的条件，研究在此条件下容器内气体的性质在泻流中的变化关系，并由此估算在不同条件下对容器内气体分子平衡态的影响．     

氮气直流辉光放电阴极鞘层区电子行为的蒙特卡罗模拟研究

采用蒙特卡罗模拟对氮气直流辉光放电等电子体阴极鞘层区内电子的输运过程进行了研究,计算了阴极鞘层中电子的能量及角分布的空间变化.模拟讨论了电子密度和电子平均能量在鞘层的轴向分布规律.结果表明:在鞘层电子主要以高能束的形式朝前散射,电子在输运过程中表现出的这一特征依赖于放电条件,电子碰撞电离和离解电离产生的次电子在鞘层边界附近迅速倍增.模拟结果为分子气体辉光放电等离子体过程的机理的认识提供了参考依据.     

催化裂化沉降器旋流快分器内气体停留时间分布的数值模拟研究

采用CFX软件和RSM模型对催化裂化沉降器旋流快分器内的三维流场进行了数值模拟。并且用标量输运方程研究了气体在旋流快分器内停留时间的分布规律。结果表明，旋流快分器内气体的停留时间随着旋流头喷出速度的增大而减小，随着封闭罩内环形空间面积与旋流头喷出口面积之比（S）的增大而减小，且当S等于10时，旋流快分器内气体的停留时间小于5s；加入汽提气有利于气体的快速引出；带内插筒状物的新型旋流快分器内气体的停留时间大于目前所用的旋流快分器内气体的停留时间。