Dissociation and exchange reaction rate coefficients in the air

Abstract

Бухтияров Никита Александрович. Коэффициенты скорости диссоциации и обменных реакций в воздухе. Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор Нагнибеда Екатерина Алексеевна. Математика, механика; кафедра гидроаэромеханики.

В данной работе исследовались многотемпературные коэффициенты скорости диссоциации на основе нескольких неравновесных распределений: триноровское распределение ангармонических осцилляторов, неравновесное больцмановское распределение гармонических осцилляторов, составное распределение, описывающее сильнонеравновесные состояния. Двухтемпературные коэффициенты скорости диссоциации определялись путем осреднения зависящих от колебательных уровней коэффициентов по колебательным распределениям, а также с помощью интуитивной модели Парка и закона Аррениуса для равновесных реакций. Для зависящих от скорости коэффициентов скорости диссоциации использовалась модель Тринора -Маррона с постоянным параметром модели и с учетом недавно предложенной А. Савельевым формулы для зависимости параметра модели от колебательного состояния молекулы. Представлены результаты для осредненных коэффициентов скорости диссоциации и неравновесных факторов, проведено сравнение данных, полученных для разных распределений и моделей реакций. Графики для коэффициентов скорости даны для разных условий. Показано, что наиболее значительные различия коэффициентов скорости диссоциации, найденных на основе разных распределений, обнаруживается при низких значениях температуры газа. В работе использовано 15 источников литературы.

Бухтияров, Н.А Коэффициенты скорости диссоциации и обменных реакций в воздухе : дипломная раб./Бухтияров Никита Александрович. – СПб., 2016. – 36 с. – Библиогр.: с. 35–36.

Bukhtiarov Nikita Dissociation and exchange reaction rate coefficients in the air. Scientific supervisor: Professor, Doctor of Physics and Mathematics Ekaterina Nagnibeda. Mathematics, Mechanics; Chair of Hydro-aeromechanics

In this study, multitemperature dissociation rate coefficients for air components are investigated on the basis of several non-equilibrium distributions: Treanor distribution for anharmonic oscillators, non-equilibrium Boltzmann distribution of harmonic oscillators, the composite distribution describing strongly non-equilibrium states. Two-temperature rate coefficients are found by averaging state-dependent rate coefficients over vibrational distributions and also using the intuitive Park model and Arrhenius law for equilibrium reactions. For state-dependent rate coefficients the Treanor –Marrone model was used with the constant value of a model parameter and also using the expression proposed recently by Saviliev for dependence of a model parameter on vibrational states. The results obtained for averaged dissociation rate coefficients and nonequilibrium factors are presented as well as the comparison of the values obtained for different vibrational distributions and dissociation models. The graphs for these coefficients are given for different conditions. It is shown that the most significant differences in the dissociation rate constants found using different distributions is observed at low values of the gas temperature. 15 literature sources is used in the present work Bukhtiarov, N. Dissociation and exchange reaction rate coefficients in the air: Graduation Thesis/ Bukhtiarov Nikita. – SPb., 2016. – 36 p. – Bibliogr.: p. 35-36.