An improved kinetic theory approach for calculating the thermal conductivity of polyatomic gases
An improved kinetic theory approach for calculating the thermal conductivity of polyatomic gases
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计算多原子气体热导率的改进动力学理论方法
DOI：
10.1080/00268976.2014.951703
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发表时间：
2015
影响因子：
1.7
通讯作者：
E. Bich
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
R. Hellmann;E. Bich
提出了一种由分子间相互作用势计算多原子气体热导率的新的动力学理论方法。由于内部自由度的贡献已被分离成一个经典的旋转和量子力学振动的一部分。假设分子的振动状态不显着影响碰撞轨迹，振动非弹性和振动共振碰撞是罕见的，我们已经得到了一个简单的自扩散机制的振动贡献的热导率。对于甲烷或氮气等非极性气体，新方法产生的热导率值非常接近以前使用的动力学理论方法获得的值。然而，对于硫化氢和水蒸气等极性气体，新方案获得的值更接近最准确的实验数据。
A new kinetic theory approach for calculating the thermal conductivity of a dilute polyatomic gas from the intermolecular pair potential is presented. The contributions due to internal degrees of freedom have been separated into a classical rotational and a quantum-mechanical vibrational part. Assuming that the vibrational states of the molecules do not significantly influence the collision trajectories, and that vibrationally inelastic and vibrationally resonant collisions are rare, we have obtained a simple self-diffusion mechanism for the vibrational contribution to the thermal conductivity. For non-polar gases like methane or nitrogen, the new approach yields thermal conductivity values that are very close to those obtained with the previously used kinetic theory approach. However, for polar gases like hydrogen sulphide and water vapour, the values obtained with the new scheme are much closer to the most accurate experimental data.
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