Статистическое моделирование течений разреженного газа с учетом внутренних степеней свободы молекул
Диссертация
Для решения практических задач часто используются модельные кинетические уравнения, в которых больцмановский оператор столкновений заменен релаксационным. Модельные уравнения допускают регулярное численное решение. На их основе были решены достаточно сложные задачи, в т. ч., о пространственном обтекании тел однои двухатомным газом. Следует, однако, заметить, что релаксационные кинетические… Читать ещё >
Список литературы
- Abe Т. Direct simulation Monte Carlo method for internal-translational energy exchange in nonequilibrium flow rarefied gas dynamics. Theory and simulations. A1.A. Vol.159, pp.103. 1992.
- Alsmeyer H. Density profiles in argon and nitrogen shock waves measured by the absorption of an electron beam. J. Fluid Mech. 1976. v.74. pt.3. 497−513p.
- Аристов B.B., Иванов M.C., Черемисин Ф. Г. Решение задачи об одномерной теплопередаче в разреженном газе двумя методами. ЖВМиМФ, т. ЗО, № 4, 1990, с.623−626.
- Babovsky Н. On a simulation scheme for Boltzmann equation. Math. Meth. in Appl. Sci., 1986, v.8, pp.223−233.
- Bergemann F., Boyd I.D. New discrete vibrational energy model for DSMS method. In: Shizgal BD and Weaver DP Eds. RGD. pp.174−183. Washington: AIAA. 1994.
- Boyd I.D. Monte Carlo Study of Vibrational Nonequilibrium in Rarefied Flows of Nitrogen over a Wedge. Eloret Institute Internal Report. July. 1990.
- Boyd I.D. Particle simulation of vibrational relaxation. RGD № 18. 1992. Canada.
- Boyd I. D Analysis of vibrational-translational energy transfer using the directVsimulation Monte Carlo method. Physics of Fluids A. Vol.3, p. 1785, 1991.
- Bird G. A Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows.// Clarendon Press. Oxford. 1994.8711 .Bird G.A. Approach to translational equilibrium in a rigid sphere gas. Phys. Fluids, 1963, v.6, № 10, pp.1518−1519.
- Bird G.A. Rarefied hypersonic flow past a slender sharp cone. In: Rarefied Gas Dynamics. Proc. of the 13-th Int. Symp., v. 1, ed by O.M. Belotserkovskii, M.N. Kogan, C.S. Kutateladze, and A.K. Rebrov, Plenum Press, NY & London, 1985, pp. 349−356.
- Bird G.A. Direct simulation and the Boltzmann equation. Phys. Fluids, 1970,. v.13, № 11, pp 2677−2681.
- Bird G.A. The search for solutions in rarefied gas dynamics. In: RGD-1998. pp.753.
- Берд Г. Молекулярная газовая динамика. // М. Мир, 1981.
- Богомоловым С.В. О сходимости метода суммарной аппроксимации для уравнения Больцмана Препринт ИПМ АН СССР, 184, М., 1979, 25 с.
- Broadwell J.E. Shock structure in simple discrete velocity gas. Phys. Fluid. V.7. № 8. 1964. pp. 1243−1247.
- Бобылев A.B. Точные решения уравнения больцмана и теория релаксации максвелловского газа. Теор. и Матем. Физ. 1984. Том 60. № 2.
- Бобылев А.В., Долгошеина Е. Б. Регулярное численное решение задачи о структуре ударной волны при произвольных числах Маха в двумерном больцмановском газе. X Всесоюзная конференция по динамике разреженных газов. Тезисы#докладов. М., 1989, с. 39.
- Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. // М: Наука, 1972.
- Vijayakumar P., Boyd I.D. Phenomenological Modeling of vibrational-translational energy exchange in the direct simulation Monte Carlo method. In: RGD-1998. pp.369−376.
- Wysong I.J., Wadsworth D.C. Assessment of rotational collision number of nitrogen at high temperatures and its possible effect on modeling of reacting shocks. In: RGD-1998. pp.321−328.88
- Генич А.П., Куликов C.B., Манелис Г. Б., Сериков В. В., Янидкий В. Е. Приложение весовых схем статистического моделирования течений многокомпонентного газа к, расчету структуры ударной волны. ЖВМиМФ, т.26, № 12, 1986.
- Gimelshein S.F., Ivanov M.S., Markelov G.N. Statistical Simulation of Nonequilibrium Rarefied Flows with Quasiclassical Vibrational Energy Transfer Models. J. Thermophysics and Heat Transfer. 1998. vol.12 № 4. 489−495p.
- Гиршфельдер Д., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: ИИЛ. 1961. 933с.
- Гордеев O.A. и др. Обзоры по теплофизическим свойствам веществ. // ИВТ АН СССР, 1985, N5 (55).
- Горелов C.JI., Русаков C.B. Модель шероховатых сферических молекул переменного диаметра. // Математическое моделирование. 1997. N9.
- Горелов СЛ., Русаков C.B. Структура ударной волны для газа с внутренними степенями свободы. // Изв. РАН. МЖГ. 1999. N3.
- Горелов C.JI., Русаков C.B. Модель вращательно-колебательного взаимодействия молекул для метода прямого статистического моделирования. // Математическое моделирование. 2000. В печати.
- Гольбергер Дж., Ватсон К. Теория столкновений. М.: Мир, 1967.
- Гусев В.Н., Провоторов В. П., Рябов В. В. О роли физико-химических процессов в задачах моделирования гиперзвуковых течений разреженного газа. Ученые записки ЦАГИ. Том XII, № 4, 1981, с.64−74
- Гусев В.Н., Провоторов В. П. К моделированию гиперзвуковых течений разреженного газа в аэродинамических трубах. Труды ЦАГИ, вып. 2111, 1981, сЛ 26−141.
- Гусев В.Н., Никольский Ю. В. Экспериментальное исследование теплопередачи в критической точке сферы в гиперзвуковом потоке разреженного газа. Уч. зап. ЦАГИ, 1971, т.2, № 1, с.122−125.89
- Gupta R.N., Yos J.M., Thompson R.A., Lee K-P. A review of reaction rates and thermodynamic and transport properties for 11-species air model for chemical and thermal nonequilibrium calculations to 30 000 K. NASA Reference Publication 1232. 1990.
- Davis J., Dominy R.G., Harvey J.K., Macrossan M.N. An evaluation of some collision model used for Monte Carlo calculation of diatomic rarefied hypersonic flows. J. Fluid Mech., 1983. V.135. pp.355−371.
- Егоров И.В. Диссертация к.ф.-м.н., ЦАГИ
- Ермаков С.М., Михайлов Г. А. Статистическое моделирование. М., Наука, 1982,
- Ерофеев А.И. Вращательная релаксации азота. Препринт № 62, ЦАГИ. 1992.
- Ерофеев А.И., Перепухов В. А. Расчет поперечного обтекания пластины потоком разреженного газа. Изв. АН СССР. МЖГ, 1976, № 4, с. 106−112.
- Ерофеев А.И. Пространственное обтекание пластины гиперзвуковым потоком разреженного газа. Ученые записки ЦАГИ, 1987, № 5, с.77−83.
- Ерофеев А.И. Расчет обтекания конуса под углом атаки гиперзвуковым потоком разреженного газа. Ученые записки ЦАГИ, 1979, № 6, с. 122−127.
- Жданов В.М., Алиевский М. Я. Процессы переноса и релаксации в молекулярных газах. // М. Наука, 1989.
- Иванов М.С., Рогазинский С. В. Метод прямого статистического моделирования в динамике разреженного газа. Изд-во ВЦ АН СССР, Новосибирск, 1988.
- Иванов М.С., Рогазинский С. В. Экономичные схемы прямого статистического моделирования течений разреженного газа. X Всесоюзная конференция по динамике^ разреженных газов. Тезисы докладов. М., изд-во МЭИ, 1989, с. 17.
- Ковалев B.JT. Гетерогенные каталитические процессы при входе в атмосферу. Москва 1999.90
- Ковалев B.JI., Суслов О. Н. Моделирование взаимодействия частично ионизированного воздуха с каталитической поверхностью высокотемпературной теплоизоляции. Изв. РАН МЖГ. 1996. № 5. с. 179 190.
- Ковалев В.Л., Колесников А. Ф., Крупнов А.А, Якушин М. И. Анализ феноменологических моделей, описывающих каталитические свойства поверхности высокотемпературной многоразовой теплоизоляции. Изв. РАН МЖГ. 1996. № 6. с.133−144.
- Carlson А.В., Bird G.A. Implementation of a vibrationally linked chemical reaction model for DSMC. NASA Technical Paper.
- Koura K., Matsumoto H. Variable soft sphere molecular model for inverse-power-law or Lenard-Jones potential. Phys. Fluids. A.3. pp.2459−2465.
- Koura K. Transient Couette flow of rarefied binary gas mixture. Phys. Fluids, 1970, v. 13, pp.1457−1466.
- Коган M.H. Динамика разреженного газа. // М.: Наука, 1967.
- Кузнецов Н.М. Кинетика мономолекулярных реакций. М.: Наука, 1982.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Квантовая механика. // М.: Наука. 1988.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Механика. // М.: Наука. 1988.
- Landau L, Teller Е. Theory of Sound Dispersion. Physikalische Zeitschrift der Sowjetunion. Vol. 10. 1936. pp.34−43.
- Larsen P. S., Borgnakke C. Statistical collision model for simulating poliatomic gas with restricted energy exchange. // Rarefied Gas Dinamic, DFVLR Press, Potz-Wahn, 1974, v. 1.
- Ларина И.Н., Рыков B.A. Пространственное обтекание конических тел потоком разреженного газа. ЖВМиМФ, т.29,1989, № 1, с. 110−117.
- Langmuir I. Monolayers on Solids. // J. Chemical Society. 1940. V.4, pp.511 540.
- Лозино-Лозинский Г. Е. Полет «Бурана». Гагаринские научные чтения по космонавтике и авиации 1989. М.: Наука. 1990. с.6−21.91
- Lord R.G. A new model of energy exchange in inelastic collisions. In: Harvey Ж and Lord R.G. Eds. RGD. pp.564−570.0xford University Press. 1995.
- Lord R.G. Modelling dissociation of diatomic molecules using the Morse potential. RGD-1996. p. 180.
- Lumpkin F.E., Chapman D.R. Accuracy of the Burnett equation for hypersonic real gas flow. J. Thermophysics and Heat Transfer. 1992. v.6 № 3. 419−425p.
- Лукшин A.B., Смирнов C.H. Об одном стохастическом методе решения уравнения Больцмана. Ж. Вычислительная математика и мат. физика. 1988. Т.28. № 2. 293−297с.
- Лукщин А.В., Смирнов С. Н. Об одном эффективном стохастическом алгоритме решения уравнения Больцмана. Ж. Вычислительная математика и мат. физика. 1989. Т.29. № 1. с.118−124.
- Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. М., Наука, 1977, 456 с.
- Марчук Г. И., Яненко Н. Н. Решение многомерного кинетического уравнения методом расщепления. Докл. АН СССР, 1964, т. 157, № 6, с.1291−1292.
- Meador W.E., Miner G.A., Heinbockel J.H. Vibrational relaxation in hypersonic flow fields. NASA Technical Paper 3367. September 1993.
- Millikan R.C., White D.R. Systematics of Vibrational Relaxation. // J. Chem. Phys. 1963. V39. N12.
- Nandu К. Applicability of random walk model to free molecular motion in the direct simulation method. Rep. Inst. High Speed Mech., Tohoku Univ., v.45, 1982, № 350, pp.77−83.92
- Nandu К. Direct simulation scheme derived from the Boltzmann equation. J. Phys. Soc. Japan, 1980, v.49, № 5, pp.2042−2049.
- Nandu K. Heat transfer between parallel plates in continuum to free molecular regime. Rep. Inst. High Speed Mech., Tohoku Univ, v.47, 1983, № 364.
- Nandu K. Analisis of the Couette flow by means of the new direct-simulation method. J.Phys.Soc.Japan, v.52, № 5,1983, pp.1602−1608.
- Нейланд В .Я., Тумин А. М. Аэротермодинамика воздушно-космических самолетов. Конспект лекций. Жуковский 1991.
- Неравновесные физико-химические процессы в аэродинамике. Под ред. Г. И. Макапара. М.: Машиностроение. 1972. 344с.
- Никитин Е.Е. Теория элементарных атомно-молекулярных процессов в газах. М.: Химия, 1970.
- Николаев К.В. Диссертация к.ф.-м.н. ЦАГИ. 1991.78.01ynick D.P., Moss J.N., Hassan H.A. Monte Carlo Simulation of Re-Entry Flows Using a Bimodal Vibrational Model. J. Thermophysics. V.4. № 3. July. 1990.
- Пальцев JI.А. Модель физико-химических процессов в газе, обтекающем летательный аппарат в вверхних слоях атмосферы. Научно-технический отчет ЦАГИ № 7859, 1987.
- Полянский О.Ю., Кузнецов М. М., Меньшикова В. Л. и др. Влияние свойств реального газа на аэродинамические и тепловые характеристики гиперзвуковых летательных аппаратов. ЦАГИ. ОНТИ. Обзоры. 1987. № 676. 200 с.
- Провоторов В Л, Степанов Э. А. Приближенные зависимости для расчета теплообмена на теле, обтекаемом гиперзвуковым потоком газа. Ученые записки ЦАГИ. Том XIII, № 2, 1992, с.25−29
- Park С. Assessment of Two-Temperature Kinetic Model for Ionizing Air. J. Thermophysics and Heat Transfer. Vol.3. March 1989. pp.233−244.93
- Parker J.G. Rotational and vibrational relaxation in diatomic gases. Phys. Fluids. 1969. v.2. № 4. 449−462 p.
- Pullin D.I. Kinetic models for poliatomic molecules with phenomenological energy exchange. // Phys. Fluids, 1978, v.21, 2.
- Пярнпуу А.А. О взаимодействии потока газа с твердой стенкой. Инженерный журнал. Том V. Вып.З. 1965. с.431−440.
- Scott C.D. Effect of nonequilibrium and wall catalysis on shuttle heat transfer. J. Spacecraft and Rockets. 1985. V.22. № 5. pp.489−499.
- Стандартная атмосфера. Параметры. ГОСТ 4401–81. Издание официальное. Гос. комитет СССР по стандартам. Москва. 1881.
- Ступоченко Е.В., Лосев С. А., Осипов А. И. Релаксационные процессы в ударных волнах. // М.: Наука, 1965,484 с.
- Теплофизические свойства технически важных газов. Справочник. М: Энергоатомиздат, 1989.
- Hamel С., Wachman М. A discrete ordinate technique for the linearized Boltzmann equation with application to Couette flow. In: Rarefied Gas Dynamics. Proc. of the 4-th Int. Symp., v. l, ed by J.H. de Leeuw, Acad. Press, Ny, London, 1965, pp. 370−393.
- Haas B.L., McDonald J.D., Dagum L. Models of thermal relaxation mechanics for particle simulation methods. J. Comput. Phys. 107. 1993. pp.348−358.94
- Haviland J.K., Lavin V.L. Application of the Monte-Carlo method to heat transfer in a rarefied gas. Phys. Fluids, 1962, v.5, № 11, pp. 1399−1405.
- Jain A.C., Prabha S. A comparative study of stagnation point hypersonic merged layer and viscous shock-layer flows. In: RGD Proc. of the 14-th Int. Symp., v. l, ed by H. Oguchi, Univ. of Tokyo Press, Tokyo, 1984, pp. 241−288.
- Яненко H.H. Метод дробных шагов решения многомерных задач математической физики. Новосибирск, Наука, 1966.
- Яницкий В.Е. Применение процессов случайных блужданий для моделирования свободномолекулярного движения газа. ЖВМиМФ, 1974, т.14, № 1, с.259−262.1. Рис. 1.11. Евр/D1. Рис. 1.21. Рис. 1.31. Рис. 1.41. Ъс Рис. 2.1
- Пространственно однородная релаксация азота.1. Рис. 2.2
- Пространственно однородная релаксация азота Фукция распределения по скоростям1. Рис. 2.3
- Пространственно однородная релаксация азота Фукция распределения по вращательной энергии1. Линин данная работа1. Символы работа 10. модель Ларсена-Боргнакке.1.тчг2.Тг3. IV7лколичество столкновении на одну молекулу
- Рис. 2.6: пространственно-однородная релаксация
- Рис. 3.0(а): цилиндр, нулевая линия тока Мах=20, Т8=200, Кео=100, Яе8=2390, Tw=1620,1иг=0.10.302 —Iоо