双温度氩-氮等离子体热力学和输运性质计算

获得覆盖较宽温度和压力范围内的等离子体热力学和输运性质是开展等离子体传热和流动过程数值模拟的必要条件.本文通过联立Saha方程、道尔顿分压定律以及电荷准中性条件求解等离子体组分;采用理想气体动力学理论计算等离子体热力学性质;基于Chapman-Enskog方法求解等离子体输运性质.利用上述方法计算了压力为0.1, 1.0和10.0 atm (1 atm=101325 Pa),电子温度在300—30000 K范围内,非局域热力学平衡(电子温度不等于重粒子温度)条件下氩-氮等离子体的热力学和输运性质.结果表明压力和非平衡度会影响等离子体中各化学反应过程,从而对氩-氮等离子体的热力学及输运性质有较大的影响.在局域热力学平衡条件下,计算获得的氩-氮等离子体输运性质和文献报道的数据符合良好.

非平衡大气辐射强度与透过率的Line-By-Line计算模式

导出了非局域热力学平衡（ＮＬＴＥ）大气辐射强度与透过率的基本公式，以及ＮＬＴ和ＬＴＥ的线强、光学厚度和透过率的关系。假设转动能级是热力学平衡（ＬＴＥ）的，建立了一个精确的ＬｉｎｅｂｙＬｉｎｅＮＬＴＥ辐射强度与透过率的有效算法来计算较高层行星大气红外活跃样品的辐射强度。计算了地球大气１６Ｏ３９６μｍ带在白天、夜晚和ＮＬＴＥ、ＬＴＥ条件下的临边光谱辐射强度、线积分辐射强度、带积分辐射强度和合成光谱辐射强度，揭示了ＮＬＴＥ辐射强度对ＬＴＥ辐射强度有显著而重要的偏离。

超音速等离子喷涂的射流特性

采用非局域热力学平衡条件,考虑等离子喷涂过程中的电离及复合反应,研究超音速等离子喷涂过程中的流场特性。结果表明,氩氢混合气体中氢气的体积分数为15%时,喷枪内部的最大速度达到3 200 m/s,最高温度达到18 000 K。采用氩氢混合气体比纯氩情况下的速度和温度都有所提高。等离子体的最大速度随电流增大而增大,最高温度在470 A出现拐点,当电流大于470 A时,气流温度开始升高。加入粉末后,气流速度增大。流场速度随载气量增大而减小。氩氢混合气体中氢气的最佳含量为体积分数15%。