📄Работа №67340
Тема: Коэффициенты переноса в газе с внутренними степенями свободы: учет диаметров возбужденных молекул
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
механика
Объем:
30 листов
Год:
2016
Просмотров:
108
4750
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 4
1 Алгоритм расчета коэффициента вязкости в поуровневом
приближении 5
2 Модели потенциалов 8
2.1 Модель Тица-Хуа 8
2.2 Модель Морзе 10
2.3 Модель Канга-Кунца 11
2.4 Результаты сравнения диаметров, вычисленных по разным
потенциалам 11
3 Влияние выбора потенциала на вращательную теплоемкость 16
4 Постановка задачи для расчета коэффициента вязкости 20
4.1 Результаты 22
5 Заключение 28
Список литературы
1 Алгоритм расчета коэффициента вязкости в поуровневом
приближении 5
2 Модели потенциалов 8
2.1 Модель Тица-Хуа 8
2.2 Модель Морзе 10
2.3 Модель Канга-Кунца 11
2.4 Результаты сравнения диаметров, вычисленных по разным
потенциалам 11
3 Влияние выбора потенциала на вращательную теплоемкость 16
4 Постановка задачи для расчета коэффициента вязкости 20
4.1 Результаты 22
5 Заключение 28
Список литературы
📖 Введение
Приближение поуровневой кинетики является одним из наиболее точных
методов описания сильнонеравновесных течений газов с внутренними степенями свободы и химическими реакциями [1]. Для моделирования вязких
течений необходим расчет коэффициентов переноса, входящих в выражения для тензора напряжений и теплового потока. Алгоритм расчета коэффициентов переноса в поуровневом приближении впервые был предложен
в работе [2]. Одно из предположений, лежащих в основе алгоритма, состоит в том, что сечения упругих столкновений считаются независящими
от колебательного состояния молекулы. Это предположение значительно
упрощает расчеты поуровневых коэффициентов переноса, однако в [2] не
приводится строгого обоснования пределов его применимости. Более того, известно, что у возбужденных молекул сечение упругого столкновения
заметно увеличивается [3, 4, 5, 6], что может влиять на интегралы столкновений и коэффициенты переноса.
В работе [7] был предложен простой метод для получения приближенных оценок влияния молекулярного диаметра на коэффициент сдвиговой
вязкости. Однако для расчета диаметра колебательно возбужденной молекулы использовалась модель [3], существенно переоценивающая размер
молекул на верхних колебательных уровнях. В связи с этим расчеты приходилось обрывать при достаточно низких колебательных энергиях, что
заметно ухудшает точность оценок.
Целью настоящей работы является оценка вклада возбужденных состояний в коэффициент сдвиговой вязкости ряда двухатомных газов на основании более точных моделей потенциалов с учетом всех возможных колебательных состояний. Исследовано отношение коэффициента вязкости
к соответствующему коэффициенту в основном колебательном состоянии
для различных температур, равновесных и неравновесных распределений.
Кроме того, проведено исследование влияния модели потенциала и вращательного возбуждения на удельную теплоемкость вращательных степеней
свободы для компонентов воздуха в широком диапазоне температур.
методов описания сильнонеравновесных течений газов с внутренними степенями свободы и химическими реакциями [1]. Для моделирования вязких
течений необходим расчет коэффициентов переноса, входящих в выражения для тензора напряжений и теплового потока. Алгоритм расчета коэффициентов переноса в поуровневом приближении впервые был предложен
в работе [2]. Одно из предположений, лежащих в основе алгоритма, состоит в том, что сечения упругих столкновений считаются независящими
от колебательного состояния молекулы. Это предположение значительно
упрощает расчеты поуровневых коэффициентов переноса, однако в [2] не
приводится строгого обоснования пределов его применимости. Более того, известно, что у возбужденных молекул сечение упругого столкновения
заметно увеличивается [3, 4, 5, 6], что может влиять на интегралы столкновений и коэффициенты переноса.
В работе [7] был предложен простой метод для получения приближенных оценок влияния молекулярного диаметра на коэффициент сдвиговой
вязкости. Однако для расчета диаметра колебательно возбужденной молекулы использовалась модель [3], существенно переоценивающая размер
молекул на верхних колебательных уровнях. В связи с этим расчеты приходилось обрывать при достаточно низких колебательных энергиях, что
заметно ухудшает точность оценок.
Целью настоящей работы является оценка вклада возбужденных состояний в коэффициент сдвиговой вязкости ряда двухатомных газов на основании более точных моделей потенциалов с учетом всех возможных колебательных состояний. Исследовано отношение коэффициента вязкости
к соответствующему коэффициенту в основном колебательном состоянии
для различных температур, равновесных и неравновесных распределений.
Кроме того, проведено исследование влияния модели потенциала и вращательного возбуждения на удельную теплоемкость вращательных степеней
свободы для компонентов воздуха в широком диапазоне температур.
✅ Заключение
В работе исследовано влияние размера возбужденной молекулы на коэффициент сдвиговой вязкости в поуровневом приближении. Проведено сравнение нескольких энергетических потенциалов, обоснованно использование
потенциала Морзе в качестве оптимального для исследования теплофизических свойств молекул. Рассмотрено влияние возбуждения на коэффициент сдвиговой вязкости для ряда двухатомных газов в широком спектре
температур. Численный расчет показал, что как для равновесных, так и
для неравновесных условий влияние незначительно и не превышает 12%,
следовательно, вкладом возбужденных состояний при подсчете коэффициента сдвиговой вязкости можно пренебречь. Данный результат заметно упрощает алгоритм расчета коэффициента вязкости в неравновесных
течениях с колебательной релаксацией. Изучено изменение вращательной
теплоемкости с ростом температуры. Показано, что при T & 104K она
начинает убывать. Результаты работы могут представлять интерес для исследования потоков газа при высоких температурах
потенциала Морзе в качестве оптимального для исследования теплофизических свойств молекул. Рассмотрено влияние возбуждения на коэффициент сдвиговой вязкости для ряда двухатомных газов в широком спектре
температур. Численный расчет показал, что как для равновесных, так и
для неравновесных условий влияние незначительно и не превышает 12%,
следовательно, вкладом возбужденных состояний при подсчете коэффициента сдвиговой вязкости можно пренебречь. Данный результат заметно упрощает алгоритм расчета коэффициента вязкости в неравновесных
течениях с колебательной релаксацией. Изучено изменение вращательной
теплоемкости с ростом температуры. Показано, что при T & 104K она
начинает убывать. Результаты работы могут представлять интерес для исследования потоков газа при высоких температурах
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.