热等离子体传热与流动2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

热等离子体传热与流动PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

前言1

主要符号表1

第1章 引论1

1.1 热等离子体传热与流动研究的应用背景1

1.2 典型的热等离子体技术应用中的传热与流动问题3

1.3 热等离子体条件下传热与流动的特点10

1.4 本书的内容安排14

参考文献16

第2章 热等离子体22

2.1 热等离子体的产生22

2.1.1 电弧等离子体发生器22

2.1.2 高频热等离子体发生器27

2.2 热等离子体中的碰撞过程29

2.3 热等离子体中的辐射过程34

2.4 热等离子体的热力学状态37

2.4.1 完全热力学平衡38

2.4.2 局域热力学平衡40

2.4.3 双温度等离子体41

2.5 热等离子体的特征参量43

2.5.1 Debye长度43

2.5.2 等离子体频率-响应时间46

2.5.3 回旋频率与Larmor半径47

2.6 热等离子体的成分组成、热力学性质与输运性质48

2.6.1 局域热力学平衡等离子体的成分组成49

2.6.2 局域热力学平衡等离子体的热力学性质51

2.6.3 局域热力学平衡等离子体的输运性质55

2.6.4 双温度等离子体的成分组成、热力学性质与输运性质59

2.7 热等离子体及被加工颗粒参数的测量62

2.7.1 测量热等离子体温度与速度的光学方法64

2.7.2 静电探针68

2.7.3 量热探针71

2.7.4　飞行颗粒参数的测量73

参考文献81

第3章　基本方程式86

3.1　引言86

3.2　连续介质区的基本方程式89

3.2.1　局域热力学平衡等离子体流动与传热的基本方程式89

3.2.2　非局域热力学平衡等离子体流动与传热的基本方程式101

3.3　非连续介质区的基本方程式105

3.3.1　近连续介质区的速度滑移与温度跳跃边界条件105

3.3.2　自由分子流区的基本方程式109

3.3.3　过渡区的基本方程式114

3.4　电磁场方程式116

参考文献120

第4章　热等离子体中颗粒的受力123

4.1　引言123

4.2　颗粒所受的各种作用力124

4.3　连续介质区颗粒的阻力127

4.3.1　现有的颗粒阻力表达式127

4.3.2　有关颗粒阻力的解析研究与数值计算131

4.3.3　实验研究138

4.4　过渡区与滑移区颗粒的阻力155

4.5　自由分子流区颗粒的阻力162

4.5.1　引言162

4.5.2　基本假定、粒子通量与颗粒上的浮动电位163

4.5.3　未蒸发与蒸发球形颗粒的阻力170

4.5.4　影响颗粒阻力的其他因素178

4.6　颗粒所受的热泳力188

4.6.1　引言188

4.6.2　过渡区颗粒上的热泳力190

4.6.3　自由分子流区颗粒上的热泳力190

参考文献214

第5章　热等离子体中颗粒的传热220

5.1　引言220

5.2　连续介质区颗粒的传热：无对流情形222

5.2.1　向未蒸发颗粒的定常传热222

5.2.2　热边界层的松弛时间224

5.2.3　向蒸发（或升华）颗粒的传热225

5.2.4　颗粒的非定常加热231

5.2.5　从颗粒蒸发的蒸气污染等离子体对传热的影响244

5.3　连续介质区颗粒的传热：有对流情形247

5.3.1　现有的颗粒传热表达式247

5.3.2　现有传热表达式适用性的评价249

5.3.3　有对流、无蒸发颗粒传热表达式的推导254

5.3.4　有对流条件下向蒸发颗粒的传热259

5.3.5　等离子体向球传热的实验研究261

5.3.6　影响颗粒传热的其他复杂因素269

5.4　温度跳跃区的传热270

5.4.1　热传导势跳跃处理方法270

5.4.2　Knudsen数对颗粒传热的影响：无对流情形273

5.4.3　压力对等离子体向颗粒传热的影响274

5.4.4　有对流条件下Knudsen数对颗粒传热的影响276

5.4.5　对热传导势跳跃处理方法的修改279

5.5　自由分子流区的传热282

5.5.1　引言282

5.5.2　分析解结果：球形颗粒情形283

5.5.3　向圆柱体的传热290

5.5.4　其他复杂因素293

参考文献305

第6章　通道电弧及等离子体发生器中的传热与流动311

6.1　引言311

6.2　通道电弧中的传热与流动311

6.2.1　充分发展电弧312

6.2.2　发展中的电弧315

6.2.3　冷气体喷射对通道电弧的影响323

6.2.4　其他复杂因素328

6.3　直流电弧等离子体发生器的数值模拟329

6.3.1　直流电弧等离子体发生器的二维数值模拟329

6.3.2　直流电弧等离子体发生器的三维数值模拟332

6.3.3　亚声速-超声速电弧等离子体发生器的数值模拟340

6.3.4　电极鞘层的处理348

6.3.5　其他复杂因素351

6.4　高频等离子体发生器的数值模拟353

6.4.1 准二维数值模拟353

6.4.2 自洽二维数值模拟358

6.4.3 三维数值模拟371

6.4.4 发生器中原料颗粒的运动与加热375

参考文献378

第7章 等离子体射流及反应器中的传热与流动384

7.1 等离子体射流的传热与流动384

7.1.1 引言384

7.1.2 层流等离子体射流385

7.1.3 湍流等离子体射流404

7.1.4 层流与湍流等离子体射流特性对比416

7.1.5 超声速等离子体射流435

7.1.6 颗粒在等离子体射流中的运动与加热439

7.1.7 涂层形成与等离子体喷涂的数值模拟450

7.2 等离子体反应器中的传热与流动451

7.2.1 反应器中流场、温度场、颗粒运动与加热的数值模拟451

7.2.2 颗粒的成核、长大与热泳沉积466

参考文献471

第8章 其他等离子体传热与流动问题479

8.1 自由边界电弧479

8.1.1 自由燃烧电弧479

8.1.2 气流稳定的电弧485

8.1.3 高强度直流电弧的阳极约束区488

8.2 电弧的电极区492

8.2.1 阳极传热494

8.2.2 阴极过程503

8.3 热等离子体向处于浮动电位或具有偏置电位的物体的传热513

8.4 计算大温差变物性条件下传热与阻力的参考温度法521

参考文献527

附录1 物理常数和常用函数532

附录2 等离子体的成分组成534

附录3 等离子体的热力学与输运性质540

参考文献550

内容索引552