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稀薄气体流经短通道系统的数值分析。 (英语。俄文原件) 兹比尔07800792

计算。数学。数学。物理学。 63,第12号,2227-2243(2023); Zh的翻译。维奇尔。Mat.Mat.Fiz公司。63,第12期,1942-1959(2023)。
小结:利用S模型动力学方程研究了稀薄气体从高压储罐到低压储罐通过有限孔径平板膜的流动。使用内部代码Nesvetay中实现的二阶精确隐式保守方法对动力学方程进行了数值求解。对于过渡流型和连续流型,获得了可压缩Navier-Stokes方程的数值解。在罐内压力比为2:1的情况下,研究了通过孔隙系统的气体流量和作用在膜棒上的力,它们是努森数(Kn)的函数。描述了膜附近和远离膜的流场特征。

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76倍 流体力学
92至XX 生物学和其他自然科学
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参考文献:

[1] 谢里波夫,F。;Seleznev,V.,《内部稀薄气体流动数据》,J.Phys。化学。参考数据,27,657-706(1997)·数字对象标识代码:10.1063/1.556019
[2] F.Sharipov和V.Seleznev,《通道和微通道中稀薄气体的流动》(俄罗斯科学院乌拉尔分院热物理研究所,2008年)[俄语]。
[3] Titarev,V.A。;Shakhov,E.M.,基于动力学S模型分析长通道中的非等温气体流动,计算。数学。数学。物理。,50, 2131-2144 (2010) ·Zbl 1224.76123号 ·doi:10.1134/S096554251010146
[4] Pantazis,S。;Valougeorgis,D.,由于较小的压差,稀薄的气体流经圆柱形管,《欧洲医学杂志》。,38, 114-127 (2013) ·Zbl 1297.76144号 ·doi:10.1016/j.euromechflu.2012.10.006
[5] 瓦卢乔治斯(Valougeorgis),D。;瓦西里亚迪斯,北。;Titarev,V.,“稀薄压力驱动的单一气体流经环形毛细管的线性动力学建模的有效范围”,《欧洲医学杂志》/B流体,非平衡气流专刊,64,2-7(2017)·Zbl 1408.76464号
[6] Varoutis,S。;瓦卢乔治斯(Valougeorgis),D。;Sharipov,F.,不同压降比下整个稀薄范围内通过有限长管道的气体流动模拟,J.Vac。科学。技术。A、 271377-1391(2009)·数字对象标识代码:10.1116/1.3248273
[7] 亚里士多夫,V.V。;Frolova,A.A。;Zabelok,S.A。;Arslanbekov,R.R。;Kolobov,V.I.,“用统一的流动求解器模拟压力驱动的通道和管道流动”,“真空,特刊”,真空气体动力学:理论、实验和实际应用,8611717-1724(2012)
[8] Varoutis,S。;Day,C。;Sharipov,F.,《不同压力比下通过有限长度通道的稀薄气体流》,真空,861952-1959(2012)·doi:10.1016/j.vacuum.2012.04.032
[9] Titarev,V.A。;Shakhov,E.M.,“稀薄气体通过长圆管进入真空的计算研究”,《真空,特刊》,真空气体动力学:理论、实验和实际应用,86,1709-1716(2012)
[10] Shoev,G.V。;Bondar,Y.A。;Khotyanovsky,D.V。;Kudryavtsev,A.N。;伊万诺夫,M.S。;Maruta,K.,微通道中冲击波进入和传播的数值研究,Thermophys。航空机械。,19, 17-32 (2012) ·doi:10.1134/S0869864312010039
[11] Titarev,V.A.,《有限长圆形管道中的稀薄气体流动》,真空,94,92-103(2013)·doi:10.1016/j.vacuum.2013.01.012
[12] Titarev,V.A。;Shakhov,E.M.,“稀薄气体通过由两个不同半径的圆形截面组成的管道流入真空”,《真空,真空气体动力学进展》,109,236-245(2014)
[13] 窦,H。;徐,M。;王,B。;张,Z。;文,G。;郑毅。;罗,D。;赵,L。;Yu,A。;张,L。;江,Z。;Chen,Z.,用于精确分子/离子分离的微孔骨架膜,化学。Soc.Rev.,50986-1029(2021)·doi:10.1039/D0CS00552E
[14] A.Taassob、A.Bordbar、S.Kheiradish、A.Zarnaghsh、R.Kamali和A.S.Rana,“不规则微/纳米通道中稀薄气体流动的综述”,J.Microtech。马略能。31, 113002 (2021).
[15] Wu,L。;Ho,M。;Germanou,L。;顾,X。;刘,C。;Xu,K。;张瑜,《关于稀薄气体流动中多孔介质的表观渗透率》,《流体力学》。,822, 398-417 (2017) ·Zbl 1383.76459号 ·doi:10.1017/jfm.2017.300
[16] 波波夫,S.P。;Tcheremissine,F.G.,亚音速稀薄气体在横向平板机架上的流动,J.Appl。机械。技术物理。,49, 46-52 (2008) ·Zbl 1271.76150号 ·doi:10.1007/s10808-008-0006-6
[17] Plotnikov,M.Yu。,稀薄气体流经金属丝障碍物时的氢分解,J.Appl。机械。技术物理。,59, 794-800 (2018) ·doi:10.1134/S0021894418050048
[18] Shakhov,E.M.,稀薄气体理论中的近似动力学方程,流体动力学。,3, 112-115 (1968) ·doi:10.1007/BF01016254
[19] Shakhov,E.M.,Krook动力学松弛方程的推广,流体动力学。,3, 95-96 (1968) ·doi:10.1007/BF01029546
[20] V.A.Titarev,“模拟单原子稀薄气体三维流动的Nesvetay-3D计算机包”,《科学》。教育。Bauman MSTU,第6期,124-154(2014年)。
[21] 科诺佩尔科,N.A。;Titarev,V.A。;Shakhov,E.M.,由压差驱动的微通道中的非定常稀薄气体流动,计算。数学。数学。物理。,56, 470-482 (2016) ·Zbl 1382.76219号 ·doi:10.1134/S0965542516030106
[22] Titarev,V.A.,使用非结构网格计算三维稀薄气体流动的隐式数值方法,计算。数学。数学。物理。,50, 1719-1733 (2010) ·兹比尔1224.76120 ·doi:10.1134/S0965542510100088
[23] Titarev,V.A.,“模型动力学方程在高超音速稀薄气体流动中的应用”,《计算》。流体,非线性流动和传输,169,62-70(2018)·兹比尔1410.76413
[24] Titarev,V.A.,Nesvetay代码在解决三维高空空气动力学问题中的应用,计算。数学。数学。物理。,60, 737-748 (2020) ·Zbl 1479.76066号 ·doi:10.1134/S0965542520040168
[25] V.A.Titarev和A.A.Morozov,“应用于激光诱导羽流膨胀的任意拉格朗日-欧拉离散速度法”,应用。数学。计算。429, 127241 (2022). ·Zbl 1510.76128号
[26] Kolgan,V.P.,“最小导数原理在构造用于计算气体动力学间断解的有限差分格式中的应用”,Uch。扎普,扎吉,368-77(1972)
[27] Kolgan,V.P.,最小导数原理在构造用于计算气体动力学间断解的有限差分格式中的应用,J.Compute。物理。,230, 2384-2390 (2011) ·Zbl 1316.76063号 ·doi:10.1016/j.jp.2010.12.033
[28] van Leer,B.,《走向最终保守差分格式:V.Godunov方法的二阶续集,J.Compute》。物理。,32, 101-136 (1979) ·Zbl 1364.65223号 ·doi:10.1016/0021-9991(79)90145-1
[29] Titarev,V.A.,模型动力学方程的保守数值方法,计算。流体,36,1446-1459(2007)·Zbl 1194.76220号 ·doi:10.1016/j.compfluid.2007.01.09
[30] Bhatnagar,P.L。;毛重,E.P。;Krook,M.,《气体碰撞过程模型:I.带电和中性单组分系统中的小振幅过程》,Phys。修订版,941144-1161(1954)·Zbl 0055.23609号 ·doi:10.1103/PhysRev.94.511
[31] Mieussens,L.,平面和轴对称几何中Boltzmann-BGK方程的离散速度模型和数值方案,J.Compute。物理。,162, 429-466 (2002) ·Zbl 0984.76070号 ·doi:10.1006/jcph.2000.6548
[32] 古萨罗夫,A.V。;Smurov,I.,《蒸发和冷凝的气体动力学边界条件:Knudsen层的数值分析》,Phys。流体,14,4242-4255(2002)·Zbl 1185.76158号 ·doi:10.1063/11.1516211
[33] Yoon,S。;Jameson,A.,Euler和Navier-Stokes方程的Lower-upper symmetric-Gauss-Seidel方法,AIAA J.,26,1025-1026(1988)·数字对象标识代码:10.2514/3.10007
[34] I.S.Men'shov和Y.Nakamura,“热化学非平衡状态下高超音速气流的隐式平流逆风分裂方案”,第六届CFD国际研讨会技术论文集(内华达州太浩湖,1995年),第2卷,第815页。
[35] Titarev,V.A。;Dumbser,M。;Utyuzhnikov,S.V.,三维空间中并行隐式动力学解算器的构建和比较,J.Compute。物理。,256, 17-33 (2014) ·Zbl 1349.76741号 ·doi:10.1016/j.jcp.2013.08.051
[36] Titarev,V.A。;Utyuzhnikov,S.V。;Chikitkin,A.V.,OpenMP+MPI并行实现求解动力学方程的数值方法,计算。数学。数学。物理。,56, 1919-1928 (2016) ·Zbl 1415.65295号 ·doi:10.1134/S0965542516110129
[37] Gorobets,A.V.,用于CFD和CAA模拟的NOISEtte代码并行算法,Lobachevskii J.Math。,39, 524-532 (2018) ·Zbl 1442.76002号 ·doi:10.1134/S1995080218040078
[38] Gorobets,A.V。;Duben,A.P.,《exascale计算新时代的湍流超级计算机模拟技术》,超级计算机。前面。创新,8,4-10(2021)
[39] X.Alvarez-Farre、A.Gorobets和F.X.Trias,“异构计算的分层并行实现:在混合超级计算机上基于代数的CFD模拟的应用”,计算。流体214104768(2021)·Zbl 1521.76520号
[40] Titarev,V.A。;Utyuzhnikov,S.V。;Shakhov,E.M.,Rarefied气体流经变截面管道进入真空,计算。数学。数学。物理。,53, 1221-1230 (2013) ·Zbl 1299.76227号 ·doi:10.1134/S0965542513060183
[41] Titarev,V.A。;Shakhov,E.M.,通道中带激波的非定常稀薄气体流动,流体动力学。,53, 143-151 (2018) ·Zbl 1391.76686号 ·doi:10.1134/S0015462818010147
[42] Titarev,V.A。;弗罗洛娃,A.A。;Rykov,V.A。;瓦什琴科夫,P.V。;谢夫林,A.A。;Bondar,Ye.A.,Shakhov动力学方程和DSMC方法在航天器空气热力学中的应用比较,计算机J。申请。数学,364,1-12(2020)·Zbl 1457.80007 ·doi:10.1016/j.cam.2019.112354
[43] Titarev,V.A。;Shakhov,E.M.,计算稀薄气体射流通过超长通道进入真空的混合方法,计算。数学。数学。物理。,60, 1936-1949 (2020) ·Zbl 1455.76166号 ·doi:10.1134/S0965542520110135
[44] Ansys CFX-Solver理论指南,2021R2版(Ansys,2021)。
[45] T.Barth和D.C.Jespersen,“非结构网格上迎风格式的设计和应用”,AIAA论文,89-0366(1989)。
[46] Rao,S.S.,《工程中的有限元方法》(2018),阿姆斯特丹:爱思唯尔出版社·Zbl 1376.74001号
[47] Ansys ICEM CFD帮助手册,版本2021 R2(2021)。
[48] Frolova,A.A.,具有部分调节系数和能量交换的稀薄分子气体边界条件分析,计算。数学。数学。物理。,61, 1672-1681 (2021) ·Zbl 1493.76083号 ·doi:10.1134/S0965542521100031
[49] 于科沙马罗夫。答:。;Yu Ryzhov。A.,《应用稀薄气体动力学》(1977年),莫斯科:莫斯科马西诺斯罗尼
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