气体碰撞过程模型。I.带电和中性单分量系统中的小振幅过程

P.L.Bhatnagar、E.P.Gross和M.Krook
物理学。修订版。94,511–1954年5月1日出版

摘要

提出了电离气体和中性气体碰撞过程的动力学理论方法。这种方法足以统一处理从努森极限到高压极限(其中空气动力学方程有效)的连续压力范围内的气体动态特性。也可以满足正确的微观边界条件。该方法包括改变波尔兹曼方程中的碰撞项。构造修改后的碰撞项,以便每次碰撞都能守恒粒子数、动量和能量;可以包括其他特性,例如速度的持续性和角度相关性。本文说明了一个简单模型的技术,该模型涉及碰撞时间与速度无关的假设;该模型用于研究单组分电离气体和中性气体的小振幅振荡。通过对空间变量进行傅里叶变换和对时间变量进行拉普拉斯变换,解决了无界空间的初值问题。对于不带电的气体,得出了高压下声波传播的正确绝热极限定律,此外,还得到了任意压力下声音的吸收和扩散理论。对于电离气体,研究了低压等离子体振荡和高压声型振荡中组织性质的差异。区分了两种重要情况。如果与德拜长度或平均自由程相比,振荡波长较长,则当碰撞频率从零到无穷大变化时,频率会发生微小变化。伴随的吸收很小;当碰撞频率等于等离子体频率时,它达到最大值。第二种情况是指比德拜长度和平均自由程都短的波;这些波的特点是吸收很强。

  • 1953年11月27日收到

内政部:https://doi.org/10.103/PhysRev.94.511

©1954美国物理学会

作者和附属机构

P.L.巴特纳加*,E.P.总量、和M.Krook先生

  • 马萨诸塞州剑桥哈佛大学天文学系和马萨诸塞大学剑桥麻省理工学院绝缘研究实验室

  • *现任地址:印度新德里新德里大学。
  • 现住址:纽约州锡拉丘兹市锡拉丘斯大学物理系。

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第94卷,第。1954年5月3日

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