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喷涂机的基本物性参数与输运系数

  在高温电离气体的流动和传热研究中,涉及的基本物性参数与输运系数主要有密度、比热c、热导率A和黏度等。由于参数较多温度变化范围广,测量起来十分困难,误差也很大。例如测量传导率和黏度等输运系数,人们通常先测量射流不同轴向位置各截面上的温度分布和速度分布,然后代入离散后的动量方程与能量方程中,最后才推出具体数值。

  此外,若直接从理论出发进行计算,面临的困难也很大。例如比热、密度等热力学性质的计算需首先计算出粒子的配分函数,而输运系数的计算则还需要计算出各种粒子的碰撞截面。为此,可对混合气体基本物性参数与输运系数的选择进行一定的简化处理。混合气体的密度与黏度通过简单混合定律进行计算。

  式中,m为各组分气体的质量分数;p,别为温度7时组分的密度与黏度;p,分别为混合气体的密度与黏度。研究表明,当Ar中加入一定量的He后,其热导率有显著变化故混合气体的热导率仍根据混合定律进行计算,但此处是基于各组分气体的摩尔百分比,而非质量分数。

  式中,x为各组分气体的摩尔百分比,A为温度7时组分的热导率;A为混合气体的热导率混合气体比热的处理,与第2章2.2.3节一致,由于Ar、He两种工质气体比热相差不大,故均统一按A的比热进行计算表示了Ar、He两种工质气体在部分温度下的热物性参数与输运系数。

  环境空气各物性参数与输运系数受射流影晌相对较小,故均按常温、常压下的值处理。列出了空气的相关热物性参数与输运系数。