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摘要

空气电弧等离子体的物性参数为空气电弧放电过程的仿真提供了可靠的微观理论基础和参数输入. 假定体系处于局域热力学平衡态, 基于Chapman-Enskog理论, 采用Sonine多项式三级展开(对黏滞系数采用二级展开) 得到的输运参数表达式, 数值计算得到了不同气压条件下(0.1 atm20 atm, 1 atm = 1.01325105 Pa)、不同温度范围内(30030000 K) 空气电弧等离子体的输运参数(扩散系数、黏滞系数、热导率、电导率). 与以往的理论研究相比, 最新的相互作用势和碰撞截面研究成果被应用到涉及粒子的碰撞积分计算中, 提高了输运参数计算结果的精度和可靠性.

关键词:

Abstract

The thermophysical properties of arc plasma provide reliable micro-theoretical foundations and parameter inputs for the numerical simulation of the air arc discharge process. Based on the assumption of the local thermodynamic equilibrium, the computation of transport properties including electron diffusion coefficient, viscosity, thermal conductivity and electrical conductivity is performed by using the Chapman-Enskog method and expanding the sonine polynomial up to the third-order approximation (second-order for viscosity) in a pressure (0.120 atm) and temperature range (30040000 K) conditions which satisfy most thermal plasma modelling requirements. The most recent data on potential interactions and elastic differential cross sections for interacting particles are utilized to determine the collision integrals, resulting in more accurate and reliable values of transport properties than those given in the previous literature.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 51177124)、国家自然科学青年科学基金项目(批准号: 51007072)和教育部博士点优选基金(批准号: 20110201130006) 资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 51177124), the Young Scientists Fund of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 51007072), and the Ph.D. Programs Foundation of Ministry of Education of China (Grant No. 20110201130006).

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