[發(fā)明專利]一種氣體體粘滯系數(shù)的測量方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410488573.3
• 申請日: 2014-09-23
• 公開（公告）號: CN104237071A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何興道;葛洋;吳濤;夏如孝;李翔
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌航空大學(xué)
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00
• 代理公司: 南昌市平凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 歐陽沁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于自發(fā)瑞利-布里淵散射的氣體體粘滯系數(shù)的測量方法及裝置。本方法能測量高頻范圍的氣體體粘滯系數(shù)與混合氣體的體粘滯系數(shù)以及多種傳統(tǒng)方法無法測量的氣體體粘滯系數(shù)。

技術(shù)背景

在各種科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，氣體的體粘滯系數(shù)越來越被人們重視，它是一個描述氣體的傳遞系數(shù)的熱力學(xué)的量，在流體力學(xué)和建筑學(xué)上都有非常重要的作用，然而對于氣體體粘滯系數(shù)的測量數(shù)據(jù)目前還相當(dāng)匱乏，并且目前利用聲波吸收的測量方法也很有局限性。

由于氣體體粘滯系數(shù)與頻率有關(guān)，所以聲波吸收法測量到的頻率范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)無法直接使用在更高頻的研究當(dāng)中，并且聲波吸收法無法對部分分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的氣體或者是多種氣體的混合氣體進(jìn)行體粘滯系數(shù)的測量。人們希望能有一種更加完善，適用的各項參數(shù)范圍更廣的測量方法出現(xiàn)。隨著激光雷達(dá)越來越多的運用到各個領(lǐng)域并且展現(xiàn)出諸多優(yōu)點和強(qiáng)勁的發(fā)展前景，可以將其優(yōu)勢運用到氣體體粘滯系數(shù)的測量上，本發(fā)明就是基于這種需要而設(shè)計的。

文中提到了一種新型的、通過測量氣體瑞利-布里淵散射頻譜，理論公式推導(dǎo)出氣體的體粘滯系數(shù)。只要準(zhǔn)確的測量出氣體的布里淵頻移量和布里淵峰的半高線寬即可得到體粘滯系數(shù)的大小。

發(fā)明內(nèi)容

為了實現(xiàn)各種復(fù)雜條件下氣體體粘滯系數(shù)的精確測量，我們提出了一種利用瑞利-布里淵散射頻譜測量體粘滯系數(shù)的方法。該方法是通過以下公式推導(dǎo)得出的：在布里淵散射頻移值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于入射光頻率值的條件下，散射光強(qiáng)度隨頻率的關(guān)系可以表示為公式(1)，公式(2)為熱力學(xué)變量函數(shù)，由(1)式可得到布里淵散射半高線寬公式(3)，式中等號右邊的第三項通常比前兩項小很多，因此有公式(4)，則推導(dǎo)體粘滯系數(shù)與布里淵頻移和半高線寬服從公式(5)：

I(ω)=Iadδ/2π(ω-Ω0)2+σ2---(1)]]>

Γ=1ρ[43ηs+ηb+κCp(γ-1)]---(2)]]>