Вестник МГОУ. Серия: Физика-математика / 2021 №3

Название статьи АСИМПТОТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЭФФЕКТА ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ПЕРЕХЛЁСТА В УДАРНО-СЖАТОЙ СМЕСИ ГАЗОВ
Авторы Кузнецов М.М., Кулешова Ю.Д.
Серия Физика-математика
Страницы 39 - 56
Аннотация Цель: найти асимптотически точные значения для функции распределения пар молекул в ударно-сжатой бинарной смеси газов с сильным отличием по концентрациям и молекулярным массам её компонентов. Процедура и методы. Применялись математические методы теоретической физики, связанные с вычислением пороговой частоты соударений на основе кинетического уравнения Больцмана. Результаты. Найдены асимптотически точные аналитические выражения для функций распределения пар молекул по абсолютным значениям их относительных скоростей. Определены также максимумы этих функций в парах: лёгкий-лёгкий, лёгкий-тяжёлый и тяжёлый-тяжёлый компоненты. Эти максимумы и соответствуют наибольшим интенсивностям эффектов высокоскоростного перехлёста в компонентах ударно-сжатой смеси газов. Теоретическая и практическая значимость. Исследуемый в статье эффект высокоскоростного перехлёста в компонентах ударно-сжатой смеси газов реализуется при экспериментальном моделировании его в ударных трубах (например, в процессах пиролиза углеродных и углеродно-водородных соединений). Результаты, полученные в работе, существенны для оптимального проведения таких экспериментов.
Ключевые слова кинетический, уравнение, неравновесный, смесь газов, ударная волна
Индекс УДК 533 6.011
DOI 10.18384/2310-7251-2021-3-39-56
Список цитируемой литературы 1. Асимптотическое приближение для функции распределения пар молекул в ударной волне / Демидов И. В., Кузнецов М. М., Кузьмин М. К., Кулешова Ю. Д. // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-Математика. 2020. № 4. С. 86-94. DOI: 10.18384/2310-7251-2020-4-86-94.
2. Тамм И. Е. О ширине ударных волн большой интенсивности // Труды Физического института им. П. Н. Лебедева. 1965. Т. XXIX. С. 239-249.
3. Mott-Smith H. M. The Solution of the Boltzmann Equation for a Shock Wave // Physical Review. 1951. Vol. 82. P. 885. DOI: 10.1103/PhysRev.82.885.
4. Башлыков А. М., Великодный В. Ю. Структура ударных волн в газовой смеси // Журнал технической физики. 1991. Т. 61. № 8. С. 33-42.
5. Candler G. V., Nijhawan S., Bose D. A multiple translational temperature gas dynamics model // Physics of Fluids. 1994. Vol. 6. No. 11. P. 3776-3786. DOI: 10.1063/1.868367.
6. Riesco-Chueca P., Fernandez-Feria R., Fernandez de la Mora J. Nonlinearities in the interspecies transfer of moment and energy for disparate-mass gas mixtures and shock wave structure // Proceedings of the 15-th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics (June 16-20, 1986, Grado, Italy). Vol. 1 / edited by V. Boffi, C. Cercignani. Stuttgart: B. G. Teubner, 1986. P. 283-292.
7. Holway L. H., Jr. Kinetic Theory of Shock structure using an ellipsoidal distribution function // Rarefied Gas Dynamics: Proceedings of the Fourth International Symposium. Vol. 1 / ed. by J. H. de Leeuw. New York: Academic Press, 1965. P. 193-215.
8. Кузнецов М. М., Кулешова Ю. Д., Смотрова Л. В. Эффект высокоскоростной поступательной неравновесности в бимодальной ударной волне // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-математика. 2012. № 2. С. 108-116.
9. Kuznetsov M. M., Kuleshova Yu. D. Increase in rates of Kinetic Prosesses inside the Bimodal Hypersonic Shock Wave // Heat Transfer Research. 2012. Vol. 43. Iss. 3. P. 228-236. DOI: 10.1615/HeatTransRes.v43.i3.30.
10. Кузнецов М. М., Смотрова Л. В. Аналитические свойства эффекта высокоскоростной поступательной неравновесности // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-математика. 2013. № 3. С. 66-73.
11. Analytical models of high velocity non-equilibrium of polyatomic gas mixtures / Kuznetsov M. M., Kuleshova Yu. D., Reshetnikova Yu. G., Smotrova L. V. // AIP Conference Proceedings. 2018. Vol. 1959. Iss. 1. P. 060011. DOI: 10.1063/1.5034672.
12. Распределение молекулярных скоростей во фронте ударной волны в газовых смесях / Генич А. П., Куликов С. В., Манелис Г. Б., Черешнев С. Л. // Известия Академии наук СССР. Механика жидкости и газа. 1990. № 2. С. 144-150.
13. Генич А. П., Куликов С. В., Манелис Г. Б., Черешнев С. Л. Поступательная релаксация в ударных волнах в газах / Препринт. Черноголовка: ОИХФ АНСССР, 1991. 68 с.
14. Осипов А. И. Релаксационные процессы в газах. I. Неравновесное распределение энергии по поступательным степеням свободы // Физика горения и взрыва. 1966. № 4. С. 42-61.
15. Bird G. A. Shock wave structure in gas mixtures // Rarefied Gas Dynamics: Proccefings of 14-th International Symposium. Vol. 1 / ed. H. Oguchi. Tokio: University of Tokio Press, 1984. P. 175-182.
16. Куликов С. В., Терновая О. Н., Черешнев С. Л. Специфика поступательной неравновесности во фронте ударной волны в однокомпонентном газе // Химическая физика. 1993. Т. 12. № 3. С. 340-342.
17. Куликов С. В., Терновая О. Н., Черешнев С. Л. Специфика эволюции распределения молекул однокомпонентного газа по относительным скоростям во фронте УВ // Физика горения и взрыва. 1994. Т. 30. № 4. С. 140-144.
18. Додулад О. И., Клосс Ю. Ю., Черемисин Ф. Г. Расчеты структуры ударной волны в смеси газов на основе решения уравнения Больцмана // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2013. Т. 14. Вып. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://www.chemphys.edu.ru/pdf/2013-07-08-001.pdf (дата обращения: 20.06.2021).
19. Зельдович Я. Б., Генич А. П., Манелис Г. Б. Особенности поступательной релаксации во фронте ударной волны в газовых смесях // Доклады Академии наук СССР. 1979. Т. 248. № 2. С. 349-351.
Полный текст статьи pdf
Кол-во скачиваний 0

Лицензия Creative Commons

Лицензия Creative Commons

CyberLeninka

DOAJ
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru

© 2007 - 2021 Московский государственный областной университет
Официальный сайт журналов «Вестник МГОУ»

При цитировании ссылка на «Вестник МГОУ» обязательна. Материалы журналов распространяются в соответствии с лицензией CC BY.