Свободный молекулярный поток - Free molecular flow

Свободный молекулярный поток описывает динамика жидкостей газа, где длина свободного пробега молекул больше, чем размер камеры или исследуемого объекта. Для трубок / предметов размером в несколько см это означает давление значительно ниже 10−3 мбар. Это еще называют режимом высокого вакуум, или даже сверхвысокий вакуум. Это противоположно вязкое течение встречаются при более высоких давлениях.[1] Наличие свободномолекулярного потока можно рассчитать, по крайней мере, приблизительно, с помощью Число Кнудсена (Kn). Если Kn> 1, система находится в свободномолекулярном течении.

В свободномолекулярном потоке давление оставшегося газа можно считать практически нулевым. Таким образом, точки кипения не зависят от остаточного давления. Поток можно рассматривать как отдельные частицы, движущиеся по прямой линии. Практически «пар» не может перемещаться по поворотам или в другие пространства за препятствиями, так как они просто ударяются о стенку трубы. Это означает, что обычные насосы нельзя использовать, поскольку они работают с вязким потоком и давлением жидкости. Вместо этого специальные сорбционные насосы, ионные насосы и используются насосы для передачи импульса.

Свободный молекулярный поток возникает в различных процессах, таких как молекулярная дистилляция, сверхвысокий вакуум такое оборудование как ускорители частиц, и естественно в космическое пространство.

Определение свободномолекулярного потока зависит от рассматриваемой шкалы расстояний. Например, в межпланетная среда, плазма находится в режиме свободномолекулярного течения в масштабах менее 1 а.е. таким образом, планеты и луны фактически подвергаются бомбардировке частицами. Однако в более крупных масштабах наблюдается жидкоподобное поведение, поскольку вероятность столкновений между частицами становится значительной.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Ямамото, К .; Pack, D. C .; 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.