安保林
,
刘强
,
段远源
,
于养信
工程热物理学报
声速是流体的一种基础热物理性质,定程干涉法是目前精度最高的气相声速测量方法之一.对于双原子及多原子气体,分子弛豫会对声速测量的精度产生影响.本文讨论了分子弛豫对气相声速测量的影响机理;基于量子化学方法,探索了气相工质的振动热容的计算方法,完善了分子弛豫影响的修正式,使得其修正不依赖于弛豫时间或者振动特征温度数据;以CO2为例进行了气相声速实验数据的修正.结果表明:CO2的修正结果具有较好的精度;定温下,分子弛豫的影响随压力减小而增大.
关键词:
气相声速
,
定程干涉法
,
分子弛豫
,
振动热容
安保林
,
刘强
,
段远源
工程热物理学报
定程干涉法是精度最高的气相声速测量方法,本文再现了定程干涉法共振频率的导出过程,在此基础上复现了边界层修正式的导出过程。最后以声速数据丰富的Ar为例,分析了边界层对这两种定程干涉法测量的影响规律。结果表明：边界层对定程干涉法声速测量有着显著的影响;边界层的影响随温度升高而增大、随压力升高而降低;适当增加共鸣腔体的几何尺寸有利于减小边界层效应的影响。
关键词:
声速
,
定程干涉法
,
边界层
安保林
,
刘强
,
段远源
工程热物理学报
气相声速是流体的基础热物理性质,圆柱定程干涉法是最精确的气相声速测量手段之一.纯轴向共振模式(以下简称纯轴向模式)是圆柱定程干涉法测量声速的常用模式,但不同纯轴向模式测量结果间存在不一致性.本文从声学共振和耗散理论的基本原理出发,结合实验测量数据,分析实验测量中的各类非理想影响因素,揭示了纯轴向模式间出现不一致性的内在机理,为圆柱定程干涉法测量的模式选择提供了理论依据.研究结果表明:奇数和偶数模式在壳体开孔和壳体振动影响方面各有优势;对于奇偶性相同的模式,模式数越大的共振模式受到边界层效应影响越小而受到分子弛豫的影响越大;在远离共鸣腔固有频率的区域内,对于模式数相差不大的纯轴向模式,其测量结果经修正后,不一致性可降至较低水平.
关键词:
气相声速测量
,
圆柱定程干涉法
,
纯轴向共振模式
