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多自由度动力学模型及其在三维非平衡流动模拟中的应用。 (英语) Zbl 1521.76793号

摘要:建立了一个多自由度(MDOF)动力学模型来模拟三维非平衡流动。通过修改玻尔兹曼模型方程的碰撞项,用三个耦合弛豫过程表示了具有平移、旋转和振动自由度的多尺度分子碰撞机制。分子振动是由谐振子模拟的。因此,振动自由度可能与温度直接相关。根据均分定理计算了不同自由度的内能,并计算了各松弛步的平衡分布函数。目前的多自由度动力学模型有助于评估内能和分子非弹性碰撞的多尺度演化。使用当前的MDOF技术模拟了几种三维流动情况,包括盖子驱动的空腔流动和不同攻角下钝锥周围的高超声速流动。所有数值结果与参考数据一致。结果表明,所提出的MDOF动力学模型很好地解释了高温气体中多原子分子的振动-稳态-平移能量交换,并且当前的计算技术是非平衡气动研究的有用工程工具。

MSC公司:

76磅05分 稀薄气体流动,流体力学中的玻尔兹曼方程
76米28 粒子法和晶格气体法
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全文: 内政部

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