双层中空玻璃充气的原理

一般来说，充气双层中空玻璃所使用的惰性气体为氩气，具有无色、无味、的特点，其分子量较空气重38%，导热系数比空气小。

由于氩气的密度比空气大，因此，在双层中空玻璃充气时，氩气充(进)气孔在下端、空气的出(排)气孔在上端，以置换出双层中空玻璃内的空气，达到所需要的氩气浓度。

双层中空玻璃的充气过程实质上是流动气体从一种运动状态转移到另一种状态的过程，充气质量高与否和气体产生层流(laminar)抑或是紊流(turbulence)有关。因此，讨论双层中空玻璃加工充气质量不能离对于层流和紊流基本概念的讨论。

中空玻璃厂表示层流和紊流是粘性流体运动时惯性力和粘性力共同作用的结果。粘性流体运动与理想流体运动的主要区别是微团的受力除惯性力外，还有粘性力。根据这两种力的特点，它们对流体微团运动行为的影响是不同的。按照定义，粘性力的作用是阻止流体微团发生相对运动，而惯性力的作用与粘性力的作用正好相反，因此在粘性流体流动中，流动的行为决定于这两种力作用的结果。在粘性力的作用远大于惯性力的作用条件下，气体运动产生层流，反之，在惯性力的作用远大于粘性力的作用时，气体运动产生紊流。

直观地看，作为流体运动的一种简单图像，层流可以看成是彼此相邻、并且具有“确定物质意义”的流层，或者说是不存在相互串动的“流体线元”，进行滑移运动的一种延伸。简单地说，层流就是流体的分层流动。此时，运动中流体承受牛顿粘性应力，与固体之间反抗彼此滑移运动的力学机制本质差异。考虑到中空玻璃价格，紊流的基本特点是有涡性、不规则性、随机性、扩散性和耗散性，是一种由大小不等、频率不同的旋涡结构组成，使其物理量对时间和空间的变化均表现出不规则的随机性。

目前，我国双层中空玻璃的充气质量不高，在很大的程度上是由充气过程中产生的紊流所造成的。假定充气设备的传感器只识别双层中空玻璃排气孔处收集到的惰性气体的浓度，且充气双层中空玻璃的层流和紊流终给出的惰性气体浓度同样符合标准要求，人们用肉眼又无法区别哪片双层中空玻璃的惰性气体在扩散后的浓度走向。如果采用高压放电法对这类充气双层中空玻璃的初始浓度进行在线检测，所得出的浓度就会高出扩散后的实际浓度。结果有两种：1)如果厂家将存在紊流的产品判断为合格交付客户或送到实验室检测，扩散后的实际浓度就会低于开始测试的浓度。2)这种浓度明显变化的充气双层中空玻璃会困惑生产厂家，因为产品的密封并无缺陷，且产品测试的只是初始浓度。

关于流体的层流和紊流的上述表述，在于揭示双层中空玻璃充气过程流体运动状态转变过程中出现紊流的可能性及其特点。

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