1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Теплофизика высоких температур
  4. T. 61, № 5, 2023

Теплофизика высоких температур, 2023, T. 61, № 5, стр. 736-743

Система модельных кинетических уравнений для многокомпонентного газа

Ю. А. Никитченко 1, *, С. А. Попов 1, **, Н. И. Сергеева 1, ***

1 Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Москва, Россия

* E-mail: nikitchenko7@yandex.ru
** E-mail: flowmech@mail.ru
*** E-mail: natasg@outlook.com

Поступила в редакцию 22.03.2023
После доработки 16.06.2023
Принята к публикации 03.10.2023

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.

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 материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Теплофизика высоких температур

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал