Сейректелген газдардын динамикасы

Сейректелген газдардын динамикасы – газдардын кинетикалык теориясын жана молекулалык түзүлүшүн эске алуучу газ динамикасынын бөлүмү. 

Газ молекуларынын сейрек жайланышы, анын тыгыздыгынын өтө аздыгы эске алынат. Газдардын молекулалык-кинетикалык теориясына негизделген сейректелген газдардын динамикасынын методу жогорку бийиктикте учуучу аппаратардын беттери менен газдын молекулаларынын ортосундагы жылуулук жана күчтүк аракеттерди, басымы төмөн мейкиндикке агып чыгуучу газ агымдарын жана молекулалык физиканын айрым маселелерин чыгарууда колдонулат.

Кыймылдагы газдардын сейректелиш шартын Кнудсен саны – К=l/L аныктайт, мында l – газдардагы молекулалардын орточо эркин жүрүү жолунун узундугу, L–агымдын мүнөздүү өлчөмү.

Газдардын динамикасынын жана гидроаэромеханиканын теориясынан негизги болгон чөйрөнүн туташтыгы деген божомолдоо Кn→0 учурунда так аткарылат, ал эми Кn<10-3 болсо, болжолдоо тагыраак болот. Эгерде Кn→∞ болсо, нерсе менен аны айланып агуучу газдын молекуласынын кагылышуусу, басымдуу мааниге ээ болот да, ал эми молекулалардын өз ара кагылышуусу анчалык мааниге ээ болбой калат. Ушул себептен нерсенин бетине келип тийген жана андан чагылган молекуланын агымы менен нерсенин ортосундагы өз ара аракеттешүүнү эске албай коюуга болот, б. а. аларды өз ара аракеттешпейт деп караса болот. Эгерде газдын молекуласынын нерсе менен болгон аракеттешүү механизми белгилүү болсо, молекуланын кыймылынын тендемесинен нерсенин бетине алып келген, андан алып кеткен кыймыл сандарынын жана энергияларынын ортосундагы барабардыкты аныктоого болот. Кn>1 болгон учурда газ молекулаларынын кыймылын ушундай жол менен окуп-үйрөнүү ар кандай нерселердин аэродинамикалык мүнөздөөчүлөрүн керектүү тактыкта эсептеп алууда мүмкүндүк берет. Ушул айтылган болжолдоо туура болгон агым молекулалык эркин агым деп аталат. Молекулалык эркин агымда газдын молекуласы менен катуу нерсенин бетинин ортосундагы өз ара аракеттешүүсүн мүнөздөөнүн бирден бир болжолдуу жолу болуп, күзгүлүү диффузиялык жол эсептелет. Анын негизинде молекуланын бир бөлүгү косинус законуна (Ламберт закону) ылайык диффузиялуу, ал эми калгандары күзгүлүү чагылат, б. а. түшүү бурчу чагылуу бурчуна барабар болот. Диффузиялуу чагылган молекулалардын санынын алардын жалпы санына болгон катышы чагылуунун диффузиялык даражасын f аныктайт. Эгерде f = 0 болсо, андан күзгүлүү, ал эми f =1 болсо, диффузиялуу чагылуу болот. Молекуланын катуу бет менен өз ара аракеттешүүсүнүн натыйжасындагы энергиянын алмашышын жана беттен чагылгандан кийинки энергиянын өзгөрүшүн аккодомация (ылайыкташуу) коэффициенти мүнөздөйт жана аныктайт, анын сан мааниси 0дөн 1ге чейин өзгөрөт. Эгерде чагылгандан кийин молекуланын энергиясы өзгөрбөсө, анда α = 0 ал эми беттин температурасына газдын температурасы дал келсе, анда чагылган молекулалардын орточо энергиясы газдын температурасын мүнөздөйт, бул учурда α = 1.

Жалпы учурда f жана α коэффициенттери нерсенин бети менен газдын молекулаларынын кагылышуу ылдамдагына, нерсенин материалына (тегине), беттин температурасына жана анын жылмакайлыгына ж. б. көзкаранды.

Туташ чөйрөнүн агымынан (Кn→0) молекулалык эркин агымга (Кn→∞) өтүш үчүн (мис., учуу бийиктигинин жогорулашына) ортодогу сейректелген газдын агымынын кыйла так тартибинин ишке ашырылышын билүү керек.

Булардын ар бирине Кn санынын белгилүү диапазонундагы чектүү маанилери туура келет. Бир тартиптен экинчи тартипке өтүүдө молекула аралык кагылышууну, о. эле газдын молекуласынын нерсенин бети менен кагылышуусун эске алуу өзгөчө мааниге ээ.

Атмосферанын жогорку катмарында газ молекулалары өтө сейрек жайланышкандыктан, алардын эркин жүрүү жолунун узундугунун орточо мааниси агымдын мүнөздүү өлчөмү L менен чамалаш. Ошондуктан l газ агымын эсептөөдө аэродинамиканын жана газдинамикасынын методдору жараксыз болуп калат. Аны эсептөөдө газдардын кинетикалык теориясы колдонулат.

Сейректелген газдардын кыймылын тажрыйбада изилдөө үчүн ичиндеги абанын тыгыздыгы өтө төмөн болгон аэродинамикалык түтүктөр жасалат. Мындай аэродинамикалык түтүктөр сейректелген газдардагы кубулуштарды эле билүүгө жардам бербестен, континиуалдык областтагы көптөгөн кубулуштарды окуп-үйрөнүүгө жардам берет.

Каналдардагы сейректелген газдардын кыймылынын закондору ичке тешикчелүү нерселердеги кубулуштардын негизин түзөт.

Колдонулган адабияттар
 Мамлекеттик тил жана энциклопедия борбору.  Физика. Энциклопедиялык окуу куралы. 2004 Бишкек.  ISBN 9967-14-010-0
Категория:Физика