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Kollisions Gleichung

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Kollisions Gleichung

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Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$f_{in}$
f_in
Contribución a la función distribución que ingresan (gana)
-
$f_{out}$
f_out
Contribución a la función distribución que salen (pierde)
-
$f$
f
Función distribución de la teoría de transporte
-
$\sigma$
sigma
Sección eficaz de la colisión $(\vec{v}_1,\vec{v}_2\rightarrow\vec{v}'_1,\vec{v}'_2)$
m^2
$t$
t
Tiempo
s
$\tau$
tau
Tiempo de relajamiento
s
$v$
v
Velocidad de la partícula que afecta la distribución
m/s
$v_1$
v_1
Velocidad partícula 1 que colisiona
m/s
$v_21$
v_21
Velocidad partícula 1 que resulta de la colisión
m/s
$v_2$
v_2
Velocidad partícula 2 que colisiona
m/s
$v_22$
v_22
Velocidad partícula 2 que resulta de la colisión
m/s

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

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Gleichungen


Beispiele

Im Falle von Kollisionen gehen die Geschwindigkeiten der Teilchen von \vec{v}_1 und \vec{v}_2 zu den Geschwindigkeiten \vec{ v}_1 ' und \vec{v}_2' ber. Die Wahrscheinlichkeit, dass nach der Kollision die Geschwindigkeiten \vec{v}_1' und \vec{v}_2' sind ist durch die Querschnitt \sigma gegeben, die mit\\n\\n

$\sigma(\vec{v}_1,\vec{v}_2\rightarrow\vec{v}_1',\vec{v}_2')d\vec{v}_1'd\vec{v}_2')$

\\n\\nberechnet werden kann. Da die Wahrscheinlichkeit der Partikel, die Kollision eintritt sind \vec{v}_1 und \vec{v}_2 Verteilungsfunktion berechnet werden\\n\\n

$f(\vec{x},\vec{v}_1,t)f(\vec{x},\vec{v}_2,t)$



Da die Verschiebung in Abh ngigkeit von der Relativgeschwindigkeit |\vec{v}_2-\vec{v}_1| geschied ist die schlussendliche ver nderung der Teilchen gleich

equation

Im Fall von Beitr gen zur Zelle m ssen die Beitr ge

equation=9078

ber cksichtigung werden. Integrierd man ber die Startgeschwindigkeiten und die bei der Kollision entstehende, da diese zur lokalen Verteilungsfunktion beitragen

equation

Die die Zelle verl ssen tragen bei mit

equation=9078

Integration ber eine der Ausgangsgeschwindigkeiten und beide resultierende Kollision da der andere der Beitrag zur lokalen Verteilungsfunktion ist

equation

Mit dem Kollision, die beitr gt

equation=9078

und diejenigen, die reduziert Partikel

equation=9079

erh lt man den Austauschfaktor

equation

Die Gleichgewichtsverteilung kann durch eine Maxwell-Boltzmann Verteilung angen hert werden,

equation

wobei m die Masse des Teilchens, T Systemtemperatur und k Boltzmann Konstante.

In der Relaxationsn herung wird davon ausgegangen, dass die Verteilung f_i (\ vec {x}, t) dazu neigt, sich zu einer Zeit \ tau zu einer Gleichgewichtsverteilung zu entspannen F_i ^ {eq} (\ vec {x}, t) nach Gleichung\\n\\n

$\displaystyle\frac{df_i}{dt}=-\displaystyle\frac{f_i-f_i^{eq}}{\tau}$



die in der diskreten Approximation die Gleichung hat

equation

wo der Begriff der Unterschiede in den Verteilungsfunktionen die Kollisionen darstellt.

Wenn die Teilchen kollidieren, variieren die Verteilungsfunktion nach f(\vec{x},\vec{v},t) so dass\\n\\n

$\displaystyle\frac{df}{dt}\neq 0$



Kollisionen verursachen, dass Teilchen benachbarter Zellen einer Kollision unterliegen, die sie in die betroffene Zelle bringt und Partikel innerhalb der zu vertauschten Zelle. Die erste f hrt zu einer Zunahme von f_{in} Partikeln und der zweite zu einem f_{out} Zeitverlust \tau. So kann die Boltzmann-Transportgleichung mit Kollisionen als geschrieben werden

equation


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