本文關(guān)鍵詞：用于非平衡熱等離子體數(shù)值模擬的物理數(shù)學(xué)模型

  更多相關(guān)文章： 熱等離子體 非平衡特性 控制方程 輸運(yùn)性質(zhì) Chapman-Enskog方法 數(shù)值模擬 自洽性

【摘要】：準(zhǔn)確的物理數(shù)學(xué)模型,包括基本控制方程及與其相應(yīng)的等離子體熱力學(xué)與輸運(yùn)性質(zhì)計(jì)算公式,是采用數(shù)值模擬方法深入研究非平衡熱等離子體體系中傳熱、流動(dòng)及其他復(fù)雜物理化學(xué)過(guò)程的基礎(chǔ)。為此從Boltzmann方程出發(fā),首先推導(dǎo)出描述等離子體中不同組分質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒和能量守恒方程以及電流連續(xù)性方程等基本控制方程,然后采用修正的Chapman-Enskog方法推導(dǎo)出等離子體輸運(yùn)性質(zhì)參數(shù),包括擴(kuò)散系數(shù)、粘性系數(shù)、電子和重粒子平動(dòng)熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率等的表達(dá)式。不僅在保證等離子體體系質(zhì)量、動(dòng)量、能量和電荷通量自洽的前提下封閉了控制方程,而且與現(xiàn)有廣泛采用的描述平衡態(tài)熱等離子體特性的模型間的自洽性也得到了保證。另外,采用所提出的方法推導(dǎo)出的非平衡熱等離子體物理數(shù)學(xué)模型可以避免對(duì)目前仍存在爭(zhēng)議的定壓比熱、反應(yīng)熱導(dǎo)率等參數(shù)的定義和計(jì)算。
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)熱科學(xué)與能源工程系;清華大學(xué)工程物理系;CSIRO
【關(guān)鍵詞】： 熱等離子體 非平衡特性 控制方程 輸運(yùn)性質(zhì) Chapman-Enskog方法 數(shù)值模擬 自洽性
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(11035005;50876101;10972119)~~
【分類(lèi)號(hào)】：O53;O411
【正文快照】： 0引言熱等離子體技術(shù)興起于20世紀(jì)60年代的航空航天領(lǐng)域[1],隨后自70年代以來(lái),被廣泛地應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域,例如等離子體切割、焊接、噴涂、廢棄物處理、冶金、納米材料制備等[2-8]。為了提高熱等離子體材料處理的質(zhì)量和效率,對(duì)熱等離子體體系中復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程進(jìn)行深入、系

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本文編號(hào)：708372