Fluidgeschwindigkeiten: Maxwell oder Poiseuille?

NG · Anmeldungsdatum: 22.07.2019 Beiträge: 11

Hi,
ich muss mich seit kurzem mit Plasmaphysik beschäftigen und da bin ich auf ein Problem gestoßen, das mich verwirrt. Ich habe mit einem CFD-Programm eine recht normale laminare Rohrströmung mit Xenon bei niedrigem Druck als Kontinuum simuliert und habe mir die Geschwindigkeiten und Drücke ausspucken lassen. Da ist mir eingefallen, dass man die Geschwindigkeitsverteilung der Gasatome über die Maxwell-Boltzmann-Verteilung beschreiben kann und ich hab mal die mittlere und die wahrscheinlichste Geschwindikeit bestimmt. Diese waren signifikant höher als das, was ich über die Rohrströmung berechnet habe. Wo liegt hier mein Denkfehler? Wo ist der Zusammenhang zwischen beiden Herangehensweisen?

Danke für die Hilfe!

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Willkommen im Forum NG!

Noch schlimmer: in einem geschlossenen Behälter ist die mittlere Geschwindigkeit null - oder?
smile

NG · Anmeldungsdatum: 22.07.2019 Beiträge: 11

Es handelt sich nicht um einen geschlossenen Behälter. Es ist quasi ein Rohr mit einem Gasanschluss an einem Ende und am anderen Ende ist quasi Vakuum. Die Pumpen sorgen ja dafür, dass das Gas wieder abgesaugt wird. Mir ging es jetzt um die Strömung im Rohr. Diese ist im Kontinuumsbereich und daher war ich der Meinung, das ganze über die Navier-Stokes-Gleichungen rechnen zu können.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Bei der mittleren (energetischen) oder der wahrscheinlichsten Geschwindigkeit geht es um Beträge, bei der Strömung quasi um die (makroskopische) Driftgeschwindigkeit.