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第一章引论 1

第一节 高温电离气体传热与流动研究的应用背景 1

第二节典型的热等离子体技术应用中的传热与流动问题 3

目录 7

前言 7

主要符号表 10

第三节 高温电离气体条件下传热与流动的特点 11

第四节本书的内容安排 16

参考文献 17

第二章高温电离气体 23

第一节高温电离气体的产生 23

§1.1电弧热等离子体发生器 23

§1.2高频热等离子体发生器 29

第二节高温电离气体中的碰撞过程 32

第三节高温电离气体中的辐射过程 37

第四节高温电离气体的热力学状态 42

§ 4.1完全热力学平衡 42

§ 4.2局域热力学平衡 45

§4.3双温度等离子体 47

第五节等离子体的特征参量 49

§5.1 Debye长度 49

§5.2等离子体频率——响应时间 54

第六节高温电离气体的组分、热力学性质与输运性质 56

§ 6.1平衡等离子体的组成成分 57

§6.2热力学性质 61

§6.3输运性质 67

第七节 等离子体及被加工的颗粒参数的测量 72

§7.1等离子体温度的光谱法测量 74

§7.2静电探针 78

§7.3量热探针 82

§7.4飞行中颗粒参数的测量 84

参考文献 90

第三章基本方程式 95

第一节 引言 95

第二节连续介质基本方程式 98

§2.1方程的一般形式 98

§2.2直角坐标系中的基本方程式 108

§2.3柱坐标系中的基本方程式 110

§2.4球坐标系中的基本方程式 111

第三节 电磁场方程式 113

第四节 自由分子流区的基本方程式 118

§4.1平衡气体中粒子的速度分布函数 118

§4.2有温度梯度或速度梯度的气体中粒子的速度分布函数 122

§4.3气体的平均性质与通量 124

参考文献 127

第一节引言 130

第四章 等离子体中颗粒的受力 130

第二节颗粒所受的各种作用力 131

第三节连续介质区颗粒的阻力 135

§3.1现有的颗粒阻力表达式 135

§3.2有关颗粒阻力的解析研究与数值计算 141

§3.3实验研究 148

§3.4其它复杂因素 162

第四节 过渡区颗粒的阻力 163

第五节 自由分子流区颗粒的阻力 172

§5.1 引言 172

§5.2基本假定、粒子通量与颗粒上的浮动电位 173

§5.3颗粒的阻力 182

第六节颗粒所受的热泳力 198

§6.1 引言 198

§6.2过渡区颗粒上的热泳力 201

§6.3自由分子流区颗粒上的热泳力 202

参考文献 220

第一节引言 225

第五章等离子体中颗粒的传热 225

第二节 连续介质区颗粒的传热：无对流情形 227

§2.1向不蒸发颗粒的定常传热 228

§2.2热边界层的松弛时间 230

§ 2.3向蒸发（或升华）中的颗粒的传热 232

§2.4颗粒的非定常加热 241

§2.5从颗粒蒸发的蒸汽污染等离子体对传热的影响 258

第三节连续介质区的传热：有对流情形 262

§3.1现有的颗粒传热表达式 262

§3.2现有传热表达式适用性的评价 265

§3.3有对流、无蒸发颗粒传热表达式（3.8）的推导 270

§3.4有对流条件下向蒸发颗粒的传热 276

§3.5等离子体向球传热的实验研究 278

§4.1热传导势跳跃处理办法 292

第四节温度跳跃区的传热 292

§4.2 Knudsen数对颗粒传热的影响：无对流情形 296

§4.3压力对等离子体向颗粒传热的影响 298

§4.4有对流条件下Knudsen数对颗粒传热的影响 301

§4.5对热传导势跳跃处理办法的修改 304

第五节 自由分子流区的传热 307

§5.1引言 307

§5.2分析结果：球形颗粒情形 310

§5.3向圆柱体的传热 317

§5.4其它复杂因素 320

参考文献 324

第六章 等离子体发生器与反应器中的传热与流动 329

第一节通道电弧的数值模拟 330

§1.1充分发展电弧 330

§1.2发展中的电弧 334

§1.3冷气体喷射对通道电弧的影响 340

§1.4其它复杂因素 346

第二节等离子体反应器的数值模拟 347

§2.1反应器中流动与传热的数值模拟 347

§2.2原料颗粒在反应器中的运动轨迹与加热历程 357

§2.3颗粒的成核、长大与热泳沉积 365

第三节等离子体射流的数值模拟 369

§3.1引言 369

§3.2层流等离子体射流（亚声速） 374

§3.3紊流等离子体射流（亚声速） 380

§3.4超声速等离子体射流 387

§3.5颗粒在等离子体射流中的运动与加热 389

第四节高频等离子体发生器的数值模拟 392

§4.1准二维数值模拟 393

§4.2包括二维自洽电磁场解的数值模拟 399

§4.3原料颗粒的运动与加热 417

参考文献 422

第七章 其它等离子体传热与流动问题 429

第一节 自由边界电弧 429

§1.1自由燃烧电弧 429

§1.2高强度直流电弧的阳极约束区 437

第二节 电弧的电极区 441

§2.1阳极传热 443

§ 2.2阴极过程 453

第三节等离子体向处于浮动电位或具有偏置电位的物体的传热 462

第四节计算大温差变物性条件下传热与阻力的参考温度法 474

参考文献 481

附录A 物理常数和常用函数 486

附录B 等离子本的成分组成 488

附录C 等离子体的热力学与输运性质 494

参考文献 512

内容索引 513