Отсутствии массообмена

При движении по окружности путь / частиц между двумя соударениями в среднем такой же, как и при отсутствии магнитного поля. Но свободный пробег Я, измеряется по прямой, т. е. по хорде, стягивающей дугу окружности радиусом г. Значит, пробег К уменьшается, что равносильно увеличению давления газа Др. Отношение Ар/р пропорционально квадрату напряженности поля Я2, но для обычных сварочных режимов невелико.

Итак, ферромагнитный кристалл либо состоит из самопроизвольно намагниченных до насыщения областей, магнитные моменты которых образуют замкнутые магнитные контуры, либо кристалл является однодо-менной частицей. В первом случае кристалл в целом при отсутствии намагничивающего поля кажется нам не намагниченным, во втором случае кристалл намагничен до насыщения даже при отсутствии магнитного поля.

Магниторезисторы. Магниторезистивный эффект заключается в следующем. При отсутствии магнитного поля дырка движется в р-полупроводнике в направлении электрического поля и за время свободного пробега между столкновениями проходит путь, равный длине свободного пробега L. В поперечном магнитном поле в неограниченном поперечном направлении полупроводника по направлению электрического поля дьфка пройдет путь ?м = L cos^>. Уменьшение длины свободного пробега вдоль направления электрического поля эквивалентно уменьшению подвижности, а, в конечном счете, и проводимости [48].

Магниторезисторы изготовляют из материалов с высокой чувствительностью к эффекту Гаусса. Поскольку эффект магаитосопротивления максимален в полупроводнике, не ограниченном в направлении, перпендикулярном току, то в реальных магаиторезисторах стремятся максимально приблизиться к этому условию. Наилучшим моделированием неограниченного образца является диск Корбино. При отсутствии магнитного поля ток в таком образце направлен по радиусу. Отклонение носителей заряда под действием магнитного поля происходит в направлении, перпендикулярном радиусу, поэтому разделение носителей заряда и образования электрического поля Холла не происходит. Другой структурой, хотя и с меньшим магнитосопротивлением, чем в диске Корбино, является пластина, ширина которой много больше ее длины. Эти две структуры обладают наибольшим относительным изменением сопротивления в магнитном поле. Однако их существенным недостатком является малое абсолютное значение исходного сопротивления RO (при В = 0), что обусловлено их конфигурацией. Этого недостатка лишена структура, где используется одна длинная пластина полупроводника, на поверхность которой нанесены металлические полоски, делящие пластину на области, длина которых меньше их ширины. Таким образом, каждая область между полосками представляет отдельный магниторезистор. Можно также считать, что металлические полоски выступают в роли шунтов, уменьшающих ЭДС Холла, что приводит к увеличению магнитосопротивления. Вместо пластины с металлическими полосками для создания магниторезисторов можно использовать материал, в котором области с высокой электропроводностью созданы в процессе роста кристалла. В этом случае отпадает необходимость в нанесении металлических полос. Магниторезисторы такого типа созданы на основе кристаллов InSb с добавкой 1,8 % NiSh. Включения NiSb образуют в кристалле InSb иглы с удельным сопротивлением почти на два порядка меньшим, чем удельное сопротивление самого кристалла. Магнитосопро-тивление такого материала не зависит от формы образца, необходимо лишь, чтобы направление игл было перпендикулярно направлениям оси и магнитного поля. Для создания магниторезисторов следует использовать

Итак, ферромагнитный кристалл либо состоит из самопроизвольно намагниченных до насыщения областей, магнитные моменты которых образуют замкнутые магнитные контуры, либо кристалл является однодо-менной частицей. В первом случае кристалл в целом при отсутствии намагничивающего поля кажется нам не намагниченным, во втором случае кристалл намагничен до насыщения даже при отсутствии магнитного поля.

Магниторезисторы. Магниторезистивный эффект заключается в следующем. При отсутствии магнитного поля дырка движется в р-полу-проводнике в направлении электрического поля и за время свободного пробега между столкновениями проходит путь, равный длине свободного пробега L. В поперечном магнитном поле в неограниченном поперечном направлении полупроводника по направлению электрического поля дырка пройдет путь LM = L cos
Магниторезисторы изготовляют из материалов с высокой чувствительностью к эффекту Гаусса. Поскольку эффект магнитосопротивления максимален в полупроводнике, не ограниченном в направлении, перпендикулярном току, то в реальных магниторезисторах стремятся максимально приблизиться к этому условию. Наилучшим моделированием неограниченного образца является диск Корбино. При отсутствии магнитного поля ток в таком образце направлен по радиусу. Отклонение носителей заряда под действием магнитного поля происходит в направлении, перпендикулярном радиусу, поэтому разделение носителей заряда и образования электрического поля Холла не происходит. Другой структурой, хотя и с меньшим магнитосопротивлением, чем в диске Корбино, является пластина, ширина которой много больше ее длины. Эти две структуры обладают наибольшим относительным изменением сопротивления в магнитном поле. Однако их существенным недосгатком является малое абсолютное значение исходного сопротивления R() (при В ^ 0), что обусловлено их конфигурацией. Этого недостатка лишена структура, где используется одна длинная пластина полупроводника, на поверхность которой нанесены металлические полоски, делящие пластину на области, длина которых меньше их ширины. Таким образом, каждая область между полосками представляет отдельный магниторезистор. Можно также считать, что металлические полоски выступают в роли шунтов, уменьшающих ЭДС Холла, что приводит к увеличению магнитосопротивления. Вместо пластины с металлическими полосками для создания магниторезисторов можно использовать материал, в котором области с высокой электропроводностью созданы в процессе роста кристалла. В этом случае отпадаег необходимость в нанесении металлических полос. Магниторезисторы такого типа созданы на основе кристаллов InSb с добавкой 1,8 % NiSb. Включения NiSb образуют в кристалле InSb иглы с удельным сопротивлением почти на два порядка меньшим, чем удельное сопротивление самого кристалла. Магнитосопро-тивление такого материала не зависит от формы образца, необходимо лишь, чтобы направление игл было перпендикулярно направлениям оси и магнитного поля. Для создания магниторезисторов следует использовать

при отсутствии магнитного поля 0,5—200 0,5—200

Взаимная индуктивность (М — коэфициент взаимоиндукции) двух магнитносвязан-ных цепей есть коэфициент пропорциональности между э. д. с., индуктирующейся в одной из цепей, и скоростью изменения тока в другой цепи. Единица взаимной индуктивности генри равна ом-сек. Две электрические цепи обладают взаимной индуктивностью, равной 1 гн, если изменение тока в одной из них со скоростью I а в секунду индуктирует в другой электрически несвязанной цепи э. д. с., равную 1 в. При отсутствии магнитного рассеяния поток, созданный одним контуром, сцепляется полностью с другим, и в этом случае MI* =/-1 Lz, где LI и L2 — индуктивности соответствующих контуров. При наличии рассеяния M-^<^Ll L2.

При соблюдении режимов и условий сварки, установленных паспортом или техническими условиями на электроды конкретной марки, и при отсутствии магнитного дутья сварочно-технологические свойства электродов должны удовлетворять следующим условиям:

При отсутствии магнитного поля закон Ома в плазме имеет вид (6.161), а проводимость определяется выражением [18]

Влияние поперечного потока на теплоотдачу показано на рис. 14-5 [Л. 92, 106]. Здесь 4r=:St/Sto, где Sto— число Стантояа при отсутствии массообмена (см. гл. 7); b — (jic/pwo) I /Sto -^фактор проницаемости, пропорциональный плотности поперечного потока на поверхности стенки (раздела фаз) /jC; о>о— скорость потока за пределами пограничного слоя.

В третьем случае, когда Le=l, математически задача такая же, как и для теплообмена при отсутствии массообмена. Как следует из уравнения энергии (15-8"), поле энтальпий не зависит от молекулярной диффузии,.если Le=l.

qCt(s — конвективный тепловой поток к единице поверхности при отсутствии массообмена, ккал/м2 -сек;

о — параметры при отсутствии массообмена;

Статическое давление ре на внешней границе пограничного слоя не было постоянным вследствие быстрого изменения толщины вытеснения б*. Например, при отсутствии массообмена имел место небольшой отрицательный градиент давления в направлении потока порядка —4 • 10"3 торр/см, который обусловливал увеличение локальных значений с/ примерно на 1,5%. Однако, поскольку ошибка определения Cf составляет 10—15%, влиянием градиента давления пренебрегали.

Помимо толщины вытеснения, можно использовать и ряд других параметров для описания развития пограничного слоя. Полная толщина пограничного слоя, характеризуемая расстоянием от стенки до точки, в которой скорость равна 0,99 ие, является вполне очевидным параметром. Указанная величина представлена на фиг. 4. На левом графике показана зависимость толщины от теплообмена, на правом — от массообмена. Зависимость остальных параметров аналогичным образом представлена на фиг. 5—7. К числу этих параметров относятся толщина вытеснения, толщина потери импульса и толщина потери энергии соответственно. При отсутствии массообмена эти параметры нарастают примерно линейно с расстоянием от передней кромки. Понижение температуры стенки ведет к уменьшению б и б* и росту 0 и в. Увеличение интенсивности массообмена также ведет к примерно линейному нарастанию этих толщин, причем вдув оказывает наиболее заметное влияние на 9 и в и меньше влияет на б* и б.

На фиг. 9 представлены измеренные профили числа Маха при наличии и отсутствии массообмена. Было найдено, что вблизи стенки, т. е. в пределах примерно 1 мм, числа Маха линейно зависят от расстояния до стенки.

На фиг. 11 показано влияние температуры стенки на профили температуры при отсутствии массообмена. Общий уровень температуры торможения уменьшается с понижением температуры стенки, однако это изменение в большей части пограничного слоя не столь уже велико. Изменение температуры наблюдается в основном в пределах 10% пограничного слоя, прилегающих к стенке.

'Ф и г. 16. Аналогия Рейнольдса при наличии и отсутствии массообмена. -Зачерненные обозначения относятся к данным, полученным в отсутствие массообмена.

На основании приведенного выше анализа были получены зависимости cf от Re0. Эти кривые представлены на фиг. 24 и 25. Кривые удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. При заданном числе Рейнольдса и отсутствии массообмена расчетные значения коэффициента поверхностного трения несколько уменьшаются с увеличением теплоотдачи к стенке. Это не было предсказано ранее теорией, так как для этого необходимо учитывать утолщение подслоя с усилением теплообмена.

При отсутствии массообмена (Ко = 0) написанные выше решения превращаются в обычные классические решения.