Система модельных кинетических уравнений для многокомпонентного газа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлена математическая модель течения многокомпонентного газа на базе модельного кинетического уравнения. Рассматриваются течения многокомпонентных одноатомных совершенных газов. Проведено тестирование модели на примере задачи о профиле ударной волны для смеси аргона и гелия в различных пропорциях. Показано, что модель дает удовлетворительное совпадение с экспериментальными данными.

Об авторах

Ю. А. Никитченко

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Email: nikitchenko7@yandex.ru
Россия, Москва

С. А. Попов

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Email: flowmech@mail.ru
Россия, Москва

Н. И. Сергеева

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: natasg@outlook.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Сон К.Э. Редуцирование полной системы уравнений химической кинетики для течений многокомпонентных высокотемпературных газов на основе метода частичного локального равновесия // ТВТ. 2020. Т. 58. № 1. С. 81.
  2. Хомкин А.Л., Шумихин А.С. Трехкомпонентная химическая модель неидеальной плазмы “для пользователей” // ТВТ. 2021. Т. 59. № 1. С. 3.
  3. Великодный В.Ю., Качармин С.В. Структура ударных волн в трехкомпонентных газовых смесях // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2010. Т. 10. http://chemphys.edu.ru/issues/2010-10/articles/326/
  4. Демидов И.В., Кузнецов М.М., Кулешова Ю.Д., Тихоновец А.В. Асимптотически точное значение функции распределения пар молекул в ударно сжатой сильно диспергированной смеси газов // IX Поляховские чтения. Матер. Междун. науч. конф. по механике. 9–12 марта 2021. СПб.: Изд-во ВВМ, 2021. С. 471.
  5. Demidov I.V., Kuznetsov M.M., Kuleshova Y.D., Tikhonovets A.V. Analytical Theory of High-speed Nonequilibrium in a Binary Mixture of Gases with a Predominant Light Component // J. Phys.: Conf. Ser. 2021. V. 2056. 012008.
  6. Harris W.E., Bienkovski G.K. An Asymptotic Theory of Shock Structure in Binary Gas Mixtures of Disparate Masses // Rarefied Gas Dynamics. 1969. V. 6. P. 397.
  7. Bird G.A. The Structure of Normal Shock Waves in a Binary Gas Mixture // J. Fluid Mech. 1968. V. 31. Pt. 4. P. 657.
  8. Куликов С.В., Соловьева М.Е. Об эффективности статистического моделирования ударной волны в газовой смеси // ЖВМиМФ. 1988. Т. 28. № 12. С. 1867.
  9. Куликов С.В. Поступательная неравновесность трехкомпонентного газа во фронте ударной волны // МЖГ. 1997. № 4. С. 171.
  10. Райнес А.А. Численное исследование температурных макропараметров в ударной волне в бинарной смеси газов на базе кинетического уравнения Больцмана // МЖГ. 2003. № 1. С. 154.
  11. Бочкарев А.А., Ребров А.К., Тимошенко Н.И. Структура ударной волны в смеси Ar‒He // Изв. СО АН СССР. 1976. № 3. Вып. 1. С. 76.
  12. Ворошилова Ю.Н. Модельные кинетические уравнения и описание газовых потоков на разных стадиях релаксации // Вестн. СПб. ун-та. Математика. Механика. Астрономия. 2018. Т. 5(63). Вып. 2. С. 278.
  13. Oguchi H. A Kinetic Model for a Binary Mixture and its Application to a Shock Structure // Rarefied Gas Dynamics. 1967. V. 1. P. 745.
  14. Abe K., Oguchi H. Shock Wave Structure in Binary Gas Mixture // Rarefied Gas Dynamics. 1969. V. 6. P. 425.
  15. Pirner M. Kinetic Modeling of Gas Mixtures. Würzburg: Würzburg University Press, 2018. 222 p.
  16. Никитченко Ю.А. Модельное кинетическое уравнение многоатомных газов // ЖВМиМФ. 2017. Т. 57. № 11. С. 1882.
  17. Ларина И.Н., Рыков В.А. Метод расщепления второго порядка точности для решения уравнения Больцмана // Матем. моделирование. 2002. Т. 14. № 8. С. 96.
  18. Ларина И.Н., Рыков В.А. Метод численного решения уравнения Больцмана при малых числах Кнудсена // Матем. моделирование. 2000. Т. 12. № 6. С. 109.
  19. Коган М.Н. Динамика разреженного газа. М.: Наука, 1967. 440 с.

Дополнительные файлы


© Ю.А. Никитченко, С.А. Попов, Н.И. Сергеева, 2023