Solution of non-equilibrium gas-dynamics problems in state-to-state kinetics approach

Abstract

Мишин Лев Дмитриевич Решение задач неравновесной газовой динамики в приближении поуровневой кинетики Научный руководитель: Профессор, д.ф.-м.н., Кустова Елена Владимировна Механика и математическое моделирование Молекулярно-кинетическая теория жидкости и газа Кафедра гидроаэромеханики

Цель работы - изучение влияния многоквантовых VT переходов на параметры течения газа в релаксационной зоне ударной волны. Численно решается система уравнений поуровневой колебательно-химической кинетики и газодинамики, записанная в нулевом приближении метода Энскога-Чепмена. Получены распределения гидродинамических переменных для бинарной смеси атомов и молекул кислорода с колебательной релаксацией и диссоциацией в набегающем потоке. Отмечается несущественное влияние многоквантовых обменов на заселенности колебательных уровней и молярную долю атомов вблизи фронта ударной волны. Новизна работы заключается в учете многоквантовых VT переходов колебательной энергии. Также подробно рассмотрена и подготовлена к численному решению система уравнений, описывающая двумерное течение газа в пограничном слое у полубесконечной пластины в приближении поуровневой кинетики. Список литературы содержит 14 источников.

Мишин Л.Д. Решение задач неравновесной газовой динамики в приближении поуровневой кинетики: магистерская дис.: защищена 07.06.2016 / Мишин Лев Дмитриевич. – СПб, 2016. – 33 с. – Библиогр.: с. 33.

Lev Mishin Solution of non-equilibrium gas-dynamics problems in state-to-state kinetics approach Scientific supervisor: PhD, Professor Elena Kustova Mechanics and mathematical modelling. Molecular kinetic theory of fluids and gases. Department of hydroaeromechanics.

In this paper the influence of multi-quantum VT exchanges on gas flow parameters in the relaxation zone behind a shock wave is studied. The set of equations of state-to-state vibrational-chemical kinetics coupled to the gas-dynamic equations is simulated numerically in the zero-order approximation of the Chapman-Enskog method. Distributions of fluid dynamic variables are obtained for the binary mixture of molecules and atoms of oxygen. Insignificant effect of multi-quantum transitions on the vibrational level populations and atom molar fractions is shown. Results obtained with account of multiquantum VT transitions are new. Also the system of equations which describes a flat gas flow in a boundary layer near a semi-infinite plate using state-to-state kinetics approach was considered and prepared for numeric integration. The list of references contains 14 items.

Mishin L. D. Solution of non-equilibrium gas-dynamics problems in state-to-state kinetics approach: a master's thesis: presented 07.06.2016 / Mishin Lev Dmitrievich. – SPb, 2016. – 33 p. – Bibliogr.: p. 33.