气体温度范围

科技工作者之家  |   2020-11-17 18:09

气体的温度范围的范围是绝对零度到几千万甚至上亿摄氏度,气体气温范围指的是整个气温被划分的梯度范围。

研究背景随着我国经济的快速发展,包括航空航天、石油化工、制药、钢铁冶金、汽车工业在内的诸多行业发展十分迅速,气体温度和组分浓度的实时在线测量对其生产过程优化、能源消耗和环境污染物的控制、生产效率的提高都有着十分重要的意义。可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术是一种非接触式测量技术,不仅可以实现气体温度和组分浓度的实时在线测量,而且具有可靠性较高、响应速度快、受气体环境影响小等优点,可用于高压、高焓、高速等流场特性、强噪声、强振动等恶劣环境下的测量研究。1

压缩气体的温度变化压缩气体的时候,外界对内部的气体释放能量,分子之间的距离变小了,于是分子碰撞就激烈了,从而产生热量,温度升高。必须速度快的压缩才可以,近乎绝热了,不然容器会像外部传递热量,于是温度不会升高滴。分子之间是有引力和斥力的,当气体没有被压缩的时候,分子之间处于平衡状态,它们的势能是最小的,但是压缩过后,斥力开始增加,于是气体内部所有分子势能也增加了。只不过增加的非常小而已,不用去考虑。于是内能变大。它们都必须遵守能量守恒定律。补充一下,当压力大到一定程度的时候(大过了斥力的临界点),物体就会发生状态的变化,比如气体就会被压缩成液体。

气体温度对粒子的影响在气体温度为25℃ 时,喷涂后的基板表面留下许多碰撞坑,粒子全部脱落,此时粒子结合率(即结合效率)为零;随着气体温度的升高,基板上粘结粒子数增多,碰撞坑数减少;当气体温度为550 ℃ 时,结合粒子覆盖了绝大部分的基板表面,结合粒子数大幅度增加。根据上述结果可以认为,在气体温度为25 ℃ 时,所有粒子的碰撞速度低于粒子与基板间的临界速度(初始临界速度);当气体温度超过200 ℃ 后,部分或全部粒子的碰撞速度高于初始临界速度。应该指出的是,即便是在相同的送粉率条件下,4 种气体温度下粘结粒子与碰撞坑数t 之和也有较大差异。造成这一现象的因素很多,其中随机因紊有基板表面状态、粒子的弹性碰撞、喷涂距离和送粉率波动等,而系统因素是气体温度升高使工作气体流t 减少从而使载气流量相应减少,导致送粉率成比例降低。2

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李晓林 - 教授 - 西南大学