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第一章 电弧和热等离子体概述 1

1.1 历史发展 1

1.2 等离子体的定义及其某些基本特点 9

1.3 等离子体的分类 10

1.4 电弧及热等离子体的概念和有关基本性质 12

(1)热等离子体 12

(2)气体放电及其分类 12

(3)弧区划分 13

(4)电场中电子的优先加速 14

(5)空间电荷与准中性 16

1.5 电弧稳定工作对电源伏安特性的要求 18

第二章 弧柱物理 22

2.1 Elenbaas-Heller方程 23

2.2 弧压最小值原理(steenbeck最小值原理) 25

2.3 通道模型 26

(1)基本思想 26

(2)能量方程的求解 27

(3)弧参数之间关系的讨论 33

2.4 弧特性近似计算的其它方法及其与通道模型方法的比较 35

(1)Maecker线性化方法 35

(2)积分方法 40

(3)各种弧参数近似计算方法的比较 41

2.5 热等离子体输运系数和某些热力学函数的特点 46

(1)导热系数 46

(2)电导率和粘性系数 51

(3)等离子体的焓和比热 54

(4)常用气体介质等离子体输运系数的数据 55

2.6 辐射对弧柱特性的影响 64

(1)辐射对弧柱温度、温度分布影响的定性分析 64

(2)带有辐射项能量方程的数值计算结果 67

(3)辐射对伏安特性的影响 70

(4)辐射影响不能忽略的参数范围 71

2.7 弧压缩的物理概念和阴极射流 73

(1)弧压缩的物理概念 73

(2)阴极射流 77

(3)阴极射流的应用 82

2.8 交流电弧的主要特点 84

(1)调制电弧 84

(2)交流电弧 93

第三章 电弧与气流的相互作用 97

3.1 电弧运动的概念与定义 97

3.2 电弧运动的不同型式 102

3.3 纵吹弧及其基本方程 110

3.4 纵吹弧方程组的解及其主要结果 116

(1)完全发展的电弧模型 117

(2)正在发展的电弧模型 123

(3)工程应用的纵吹弧一维近似 139

3.5 纵吹弧通道中的堵塞现象 141

(1)一维问题中的热堵塞的物理机制 142

(2)热堵塞对流动的影响 143

(3)热阻力系数 145

(4)变截面通道中的热阻力系数 150

(5)通道中的电弧堵塞现象 153

第四章 电弧和磁场的相互作用 158

4.1 磁驱动弧 158

(1)同轴电极间的平面磁旋弧 158

(2)具体轴向气流时的磁旋弧 161

(3)影响弧运动速度的其它因素 166

4.2 磁偏弧 167

(1)磁偏壁稳弧 168

(2)磁偏自由弧 171

(3)磁偏旋转弧 175

4.3 磁稳弧 177

(1)磁稳气吹弧 177

(2)磁稳自由弧 180

4.4 磁匀弧及其应用 184

4.5 磁场中电弧的后退运动 188

4.6 磁场作用下电弧的稳定性问题 190

(1)弧放电的稳定性问题 190

(2)扭曲不稳定性对弧发生器性能的影响 194

4.7 纵向磁场对电弧特性的影响 194

第五章 热等离子体发生器 196

5.1 概述 196

5.2 直流电弧等离子体发生器 196

(1)分类及其结构特点 196

(2)发生器中电弧的某些物理过程 199

5.3 高频等离子体发生器 212

(1)高频等离子体的温度分布 212

(2)高频等离子体中的电参数 214

(3)高频等离子体发生器在工业应用中的主要特点 216

5.4 燃烧等离子体发生器 217

5.5 发汗冷却等离子体发生器 219

第六章 粒子碰撞过程 221

6.1 粒子和粒子碰撞的类型 221

6.2 碰撞截面 224

6.3 反应速率 233

6.4 弹性碰撞中的能量交换和动量交换 237

(1)速度分布函数与平均值 237

(2)弹性碰撞中的能量与动量交换 244

6.5 等离子体的输运性质 250

第七章 热力学平衡和热力学非平衡 260

7.1 完全热力学平衡(CTE) 261

(1)定义 261

(2)麦克斯韦定律 261

(3)玻耳兹曼分布 262

(4)沙哈定律 263

(5)普朗克定律 264

(6)微观可逆性 264

7.2 局域热力学平衡(LTE) 265

7.3 部分局域热力学平衡(PLTE) 267

7.4 局域和部分局域热力学平衡的判据 269

7.5 处理非热力学平衡问题的某些实例 273

第八章 热等离子体辐射与热等离子体的光谱诊断 281

8.1 辐射强度 281

8.2 辐射能量密度和辐射通量 283

8.3 谱线的发射与吸收过程 285

8.4 连续谱的发射与吸收 290

8.5 热等离子体辐射的传递方程 294

8.6 热等离子体的光谱诊断 296

(1)谱线绝对强度法 296

(2)标准温度法 298

(3)谱线相对强度法 301

(4)谱线和连续谱的相对强度法 303

(5)谱线轮廓法 305

(6)吸收谱线法 308

(7)谱线反转法 310

8.7 转换方法 312

(1)Abel转换 312

(2)Maldonado-Olsen转换 319

参考文献 322

索引 328