Решение нестационарных задач об истечении и теплообмене в разреженном газе с учетом многоатомности молекул и подвижности границы расчетной области
Якунчиков А.Н.
Ключевые слова: истечение в вакуум, теплообмен в разреженном газе, подвижные границы
Аннотация
Современные потребности газоразделительной и вакуумной техники представляют серьезный вызов существующим теоретическим методам динамики разреженного газа, а именно (1) необходимость решения задач с существенным перепадом числа Кнудсена, (2) существенным изменением в скорости течения, (3) значительными перепадами температур, (4) с учетом вращательных степеней свободы в молекулах газа и (5) подвижными границами расчетной области. В работе развит подход событийного молекулярно-динамического моделирования (EDMD) применительно к задачам динамики разреженного газа, который позволил преодолеть перечисленные выше трудности. Методика проверялась сравнением с результатами экспериментов по истечению азота вакуум. Решена задача о теплопередаче в разреженном газе между движущимися относительно друг друга профилированными поверхностями и задача об истечении смеси двухатомных газов в вакуум, которое периодически прерываемся движущимися навстречу струе телами.Работа выполнена с использованием оборудования Центра коллективного пользования сверхвысокопроизводительными вычислительными ресурсами МГУ имени М.В. Ломоносова, вычислительных ресурсов МСЦ РАН и инфраструктуры Центра коллективного пользования «Высокопроизводительные вычисления и большие данные» (ЦКП «Информатика») ФИЦ ИУ РАН. Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ в рамках научного проекта № 20-71-10049.
Solving the unsteady problems of outflow and heat transfer in a rarefied gas, taking into account the polyatomic nature of molecules and the moving boundary of the computational domain
Yakunchikov A.N.
Keywords: outflow into vacuum, heat transfer in a rarefied gas, moving boundaries
