Моделирование течения многокомпонентного газа через систему нитей различной температуры

Ключевые слова:

Аннотация

В работе исследована плоская задача о переходном течении (Kn=0.1–10) смеси инертных газов в системе, состоящей из нескольких рядов натянутых нитей, имеющих различную температуру. Рассмотрено две постановки задачи: (1) о равновесии, которое вырабатывается в закрытой системе, и (2) об истечении многокомпонентной смеси в вакуум через систему нитей. Расчеты проводились методом событийного молекулярно-динамического моделирования(EDMD). Показано, что под действием перепада температур возникает эффект разделения смеси, который можно усиливать, увеличивая количество ступеней (рядов нитей). Кроме этого, в закрытой системе возникает перепад давления (реализуется эффект насоса Кнудсена)

Keywords:

Abstract

The paper deals with the plane problem of the transition flow (Kn = 0.1-10) of an inert gases mixture in a system consisting of several rows of stretched filaments having different temperatures. Two statements of the problem are considered: (1) the equilibrium that is produced in a closed system and (2) the flow of a multicomponent mixture into vacuum through a system of filaments. The calculations were performed by the method of Event-driven Molecular Dynamics (EDMD). It is shown that the effect of separation of the mixture takes place under the influence of the temperature difference. This effect can be increased by escalating the number of stages (rows of filaments). In addition, a pressure drop occurs in a closed system (the Knudsen pump effect is realized)