Свободный молекулярный поток
Свободный молекулярный поток описывает гидродинамику газа, где средняя длина свободного пробега молекул больше, чем размер камеры или испытуемого объекта. Для трубок/предметов размером в несколько см это означает давление значительно ниже 10. −3 мбар . Это еще называют режимом высокого вакуума или даже сверхвысокого вакуума . Это противоположно вязкому потоку , возникающему при более высоких давлениях. [1] Наличие свободного молекулярного потока можно рассчитать, по крайней мере приблизительно, с помощью числа Кнудсена (Kn). Если Kn > 10, система находится в свободномолекулярном потоке, [2] также известный как поток Кнудсена. [3]
В свободномолекулярном потоке давление оставшегося газа можно считать фактически равным нулю. Таким образом, температуры кипения не зависят от остаточного давления. Поток можно рассматривать как движение отдельных частиц прямолинейно. Практически «пары» не могут перемещаться по изгибам или в другие пространства за препятствиями, так как просто ударяются о стенку трубы. Это означает, что обычные насосы использовать нельзя, поскольку они полагаются на вязкий поток и давление жидкости. специальные сорбционные насосы , ионные насосы и насосы для передачи импульса, т.е. турбомолекулярные насосы Вместо этого используются .
Свободный молекулярный поток возникает в различных процессах, таких как молекулярная дистилляция , в оборудовании сверхвысокого вакуума , таком как ускорители частиц , и, естественно, в космическом пространстве .
Определение свободномолекулярного потока зависит от рассматриваемого масштаба расстояний. Например, в межпланетной среде плазма находится в режиме свободномолекулярного течения на масштабах менее 1 а.е.; таким образом, планеты и спутники фактически подвергаются бомбардировке частицами. Однако в более крупных масштабах наблюдается поведение, подобное жидкости, поскольку вероятность столкновений между частицами становится значительной.
См. также
[ редактировать ]- Уравнение Кнудсена – Описание течения газа в свободномолекулярном потоке
- Число Кнудсена - безразмерное число, относящееся к длине свободного пробега частицы.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ямамото, К.; Пак, округ Колумбия; Переходный свободномолекулярный поток через трубку; Динамика разреженного газа; Материалы одиннадцатого международного симпозиума, Канны, Франция, 3-8 июля 1978 г. Том 1. (A80-34876 14-77) Париж, Commissariat a l'Energie Atomique, 1979, с. 207-218.
- ^ Лорандо, Норманд М. (2005). Статистическая термодинамика: основы и приложения . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета . п. 434. ИСБН 0-521-84635-8 . OCLC 71819273 .
- ^ Сунден, Бенгт; Фу, Хуан (2016). Теплопередача в аэрокосмической отрасли . "Эльзевир" ООО стр. 61. ISBN 978-0-12-809761-8 . OCLC 961337485 .
 | Эта гидродинамике, статья, посвященная незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |