где
E
g
—
энергия связи нижнего возбужденного состояния атома
;
k
—
постоянная Больцмана
;
Т
—
температура
.
Расчет коэффициента теплопроводности
.
Входящий в уравне
-
ние энергии коэффициент теплопроводности
λ
T
оценивается исходя из
соображений классической газокинетической теории при рассмотре
-
нии среды как химически многокомпонентной системы
(
т
.
е
.
с учетом
сварки реальных сталей
)
нейтральных
,
сталкивающихся между собой
частиц
:
λ
T n
=
ρc
p
l
h
v
i
3
,
(6)
где
ρ
—
плотность среды
;
c
p
—
удельная теплоемкость среды при по
-
стоянном давлении
;
l
=
1
2
1
/
2
k
P
l
=1
k
P
j
=1
σ
lj
(
n
l
+
n
j
)
—
длина свободного
пробега частиц химически многокомпонентной среды
;
σ
lj
—
сечение
взаимодействия
l
-
й и
j
-
й компонент смеси
;
n
l
и
n
j
—
плотности ком
-
понент
;
k
—
число компонент смеси
;
h
v
i
—
средняя скорость теплового
движения частиц
.
Расчет электростатического взаимодействия ионизированных ча
-
стиц при учете
амбиполярной диффузии
—
λ
T i
=
2
3
ρc
p
l
h
v
i
;
(7)
реактивного механизма теплопроводности многокомпонентной
среды
—
λ
T p
=
2
D
kT
2
k
X
j
=1
n
ij
n
aj
I
2
j
2
n
aj
+
n
ij
,
(8)
где
n
ij
и
n
aj
—
парциальные плотности ионизированных и нейтраль
-
ных компонент среды соответственно
;
I
j
—
потенциалы ионизации от
-
дельных компонент
;
электронного механизма теплопроводности
—
λ
T e
=
5
2
kn
e
l
ei
h
v
e
i
3
,
(9)
где
k
—
постоянная Больцмана
;
l
ei
—
длина пробега при кулоновских
взаимодействиях электронов с ионами
;
h
v
e
i
—
средняя скорость элек
-
тронов
.
Результирующий коэффициент теплопроводности рассчитывается с
учетом долевого вклада взаимодействий неионизированных и ионизи
-
рованных частиц среды в зависимости от степени ее ионизации
.
74 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2005.
№
3
