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申请/专利权人：中国科学院力学研究所

摘要：本发明公开了一种利用“态‑态”跃迁速率计算气体振动松弛特征时间的方法，包括以下过程：将处在能级i的分子振动能设为evi；通过一次i→j的非弹性碰撞时，分子振动能将增加evj‑evi；利用任意两个振动能级i和j之间的“态‑态”跃迁速率计算气体振动能Ev的变化，联合公式1，以及气体状态方程p＝nkBTkB为玻尔兹曼常数，得到由“态‑态”跃迁速率计算振动松弛特征时间的方法。本发明采用一种新的方法去计算振动松弛时间τv，能够给出平动温度T和振动温度Tv不等时的振动松弛时间τv；计算振动松弛时间τv的计算范围比较大，能够覆盖1万K以上的高温区；只需要用一些基础的物理化学数据就可以计算出振动松弛时间τv，而不用做风动实验了，大幅度降低了成本。

主权项：1.一种利用“态-态”跃迁速率计算气体振动松弛特征时间的方法，其特征在于：包括以下过程：步骤一、将处在能级i的分子振动能设为evi；步骤二、通过一次i→j的非弹性碰撞时，分子振动能将增加evj-evi；步骤三、利用任意两个振动能级i和j之间的“态-态”跃迁速率计算气体振动能Ev的变化，公式为 公式3左边为利用任意两个振动能级i和j之间的“态-态”跃迁速率计算气体振动能Ev的变化，其中，Ev为振动温度为Tv时的气体振动能；公式3右边n为分子数密度；i、j分别为振动能级；Pvi为就是evi出现的概率；kv为态-态速率；T为平动温度；i、j分别为振动能级；evj-evi为振动能级从i→j时分子振动能的增加；步骤四、联合公式1，以及气体状态方程p＝nkBTkB为玻尔兹曼常数，得到公式4： 公式4左边为压力p乘以振动松弛特征时间τv，公式4给出了由“态-态”跃迁速率计算振动松弛特征时间的方法；公式4右边分子的kB为玻尔兹曼常数；T为平动温度；Ev,eq为振动温度达到平动温度T时的气体振动能；Ev为振动温度为Tv时的气体振动能；Ev,eq-Ev为气体振动能从温度为振动温度Tv达到温度为平动温度T时气体振动能的增加；公式4右边分母的Pvi为振动能级i的概率；kv为态-态速率；T为平动温度；T,i→j为kv的变量，包括时间变量T和振动能级变量i、j；evj-evi为振动能级从i→j时分子振动能的增加。

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