10-1.8. Тепловое скольжение

где ξt — коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом температурного скачка. Как видно из рис. 10-3, а, этот коэффициент численно равен отрезку, отсекаемому продолжением прямой на оси абсцисс. Распределение температуры при наличии температурного скачка такое же, какое оно было бы и при отсутствии скачка, если только радиус капилляра увеличить на расстояние ξt.

Если температура повышается в направлении от стенки к газу, То температура пристеночного газа выше температуры стенки. Коэффициент ξt имеет размерность длины, причем его величина порядка средней длины свободного пробега молекулы (ξt ≈l). Поэтому для капиллярной трубки, радиус которой больше l (макрокапилляры), имеет место небольшой скачок температуры, а распределение последней у стенки не следует закону прямой. Чтобы воспользоваться обычными граничными условиями теплообмена между газом и стенкой капилляра (линейный закон распределения температуры вблизи стенок капилляра), надо увеличить радиус капилляра на величину ξt, т. е. вместо r взять величину (r + ξt). Очевидно, эта поправка становится ощутимой, если r не слишком велико по сравнению с ξt.

Совершенно аналогичное явление происходит на границе между твердой стенкой капилляра и движущимся газом. Вместо того, чтобы полностью «прилипать» к стенке капилляра, газ вблизи стенки сохраняет некоторую конечную, хотя и малую, скорость. Скорость скольжения vc равна:

где vc — скорость газа в направлении длины капилляра вблизи его стенки, — коэффициент скольжения, который может быть определен аналогично