Автореферат (Модели коэффициентов скорости химических реакций для задач неравновесной аэродинамики)

PDF-файл Автореферат (Модели коэффициентов скорости химических реакций для задач неравновесной аэродинамики) Физико-математические науки (49474): Диссертация - Аспирантура и докторантураАвтореферат (Модели коэффициентов скорости химических реакций для задач неравновесной аэродинамики) - PDF (49474) - СтудИзба2019-06-29СтудИзба

Описание файла

Файл "Автореферат" внутри архива находится в папке "Модели коэффициентов скорости химических реакций для задач неравновесной аэродинамики". PDF-файл из архива "Модели коэффициентов скорости химических реакций для задач неравновесной аэродинамики", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физико-математические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве СПбГУ. Не смотря на прямую связь этого архива с СПбГУ, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиСАВЕЛЬЕВ Алексей СергеевичМОДЕЛИ КОЭФФИЦИЕНТОВ СКОРОСТИ ХИМИЧЕСКИХРЕАКЦИЙ ДЛЯ ЗАДАЧ НЕРАВНОВЕСНОЙ АЭРОДИНАМИКИ01.02.05 – Механика жидкости, газа и плазмыАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата физико-математических наукСанкт-Петербург2018Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете.Научный руководитель:доктор физико-математических наук,доцент КУСТОВА Елена ВладимировнаОфициальные оппоненты:доктор физико-математических наук,профессор Кузнецов Михаил Михайлович,Московский государственный областнойуниверситетпрофессор кафедры теоретической физикикандидат физико-математических наук,Погосбекян Михаил Юрьевич,Московский государственный университетим.

М.В. Ломоносоваведущий научный сотрудник Лабораториикинетических процессов в газахВедущая организация:Федеральное государственное бюджетноеучреждение науки Институттеоретической и прикладной механикиим С. А. Христиановича СО РАНЗащитанадиссертациизаседаниисостоитсясоветагосударственногоД“ 15”212.232.30университетапоиюняна2018базеадресу:годавчасовСанкт-Петербургского198504,Санкт-Петербург,Старый Петергоф, Университетский пр., д. 28, математико-механическийфакультет, ауд. 405.СдиссертациейможноознакомитьсявНаучнойбиблиотекеим. М. Горького Санкт-Петербургского государственного университетапоадресу:насайте199034,Санкт-Петербург,Университетскаянаб.,д.7/9иhttps://disser.spbu.ru/disser/soiskatelyu-uchjonoj-stepeni/dis-list/details/14/1676.htmlАвтореферат разослан “”2018 года.Ученый секретарьдиссертационного советаЕ.В. КустоваОбщая характеристика работыАктуальность темыАктуальностьтемыработыобусловленанеобходимостьюрешениязадач современной высокотемпературной и высокоэнтальпийной газовойдинамики.

Правильный учет химических реакций играет важную роль длякорректного описания динамики неравновесных течений и теплопередачи.Основнымипримерамитакихзадачявляютсяобтеканиекосмическихаппаратов и тел при входе в атмосферы планет, течения при гиперзвуковыхскоростях,процессы,реактивныхзабыватьреакцийпроисходящиедвигателей,иоболееиграетприиспользованиеземныхважнуюрользадачахвистечениилазерных—учетрешениигазовустановок.скоростиизсопелНестоитхимическихэкологическихпроблемиборьбе с загрязнением воздуха. До недавнего времени вычислительныемощности не позволяли проводить расчеты с использованием точныхпоуровневых моделей. Современное развитие техники позволяет активноиспользовать данный подход в моделировании реальных течений.

Носегоиспользованиемсопряженаоднапринципиальнаясложность—дефицит достоверных данных о поуровневых коэффициентах скоростихимических реакций. Самым корректным способом их получения являютсяметоды молекулярной динамики, но они не могут быть непосредственноиспользованы в моделировании течений из-за огромной вычислительнойсложности.простые,Дляноуспешноготочныерешениямоделипоставленныхпоуровневыхзадачнеобходимыкоэффициентовскоростихимических реакций. Решению этой задачи посвящена данная диссертация.Цель работы1.

Систематизация существующих теоретических и экспериментальныхмоделей коэффициентов скорости химических реакций. Определениенаиболеекорректныхмоделей,пригодныхдляпоуровневогоописания неравновесных течений.2. Разработка простых и точных теоретических поуровневых моделейкоэффициентовскоростихимическихреакций,применимыхдлялюбых моделей колебательного спектра.3. Верификация полученных теоретических моделей.4.

Оценкавлиянияпредложенныхмоделейнаописаниепроцессоврелаксации в неравновесных течениях.Научная новизна1. Впервыеполученыкоэффициентовпростыескороститеоретическиехимическихформулыреакций,которыедлянетолько прекрасно согласуются с результатами квазиклассических3траекторных расчетов, но и не зависят от используемой моделиколебательного спектра молекул. В представленных выраженияхиспользуются только значения колебательных энергий, что позволяетиспользовать их без потери точности для любого колебательногоспектра.2.

Впервые получена простая теоретическая формула, учитывающаяколебательное состояние не только реагента, но и продукта обменныххимических реакций, что позволяет существенно увеличить точностьмоделированиясильнонеравновесныхвысокотемпературныхтечений.3. Разработана методика, позволяющая получать теоретические моделипоуровневыхкоэффициентовскоростихимическихреакцийрасчетыкоэффициентовдляразличных газов.4. Проведенысистематическиескоростиреакций в широком диапазоне температур и колебательных энергий,оценено влияние степени неравновесности на точность расчета.5.

Построенныемоделипримененыдлярасчетаконкретныхнеравновесных течений.Научная и практическая ценность1. Полученыпростыехимическихиреакцийточныевмоделивоздухе,коэффициентовкоторыемогутскоростибытьлегкоинтегрированы в существующие программные коды.2. Разработаны и верифицированы методики, позволяющие построитьаналогичные модели с участием других сортов газов (не только ввоздухе, но и в других смесях).3. Созданыпакетов,программныепозволяющиекодысиспользованиемвычислятьматематическихкоэффициентыскоростирассмотренных реакций, разработана библиотека на языке C++;4.

Произведенаоценкаграницприменимостисуществующихтеоретических моделей.Полученные в диссертации поуровневые модели могут быть легкоинтегрированывсуществующиепрограммныекодыиэффективноиспользованы при решении задач неравновесной газовой динамики.Достоверность.основываютсяформулнаРезультаты, полученные в диссертационной работе,строгихиспользуетсятеоретическихсравнениесметодах.результатамиДлянаиболееполученияточныхисовременных квазиклассических траекторных расчетов, обеспечивающихсамые корректные данные скорости химических процессов. Еще одной4гарантиейдостоверностисравнениясданными.Предложенныеполученныхсуществующимисогласованиесвмоделейтеоретическимиработемоделиэкспериментальнымииявляютсяирезультатыэкспериментальнымидемонстрируюттраекторнымихорошеерезультатамившироком диапазоне температур и колебательных состояний реагентов.Параметрытечений,рассчитанныесиспользованиемпредложенныхмоделей, лучше согласуются с данными экспериментов.Положения, выносимые на защиту1.

Методикапостроениятеоретическихкоэффициентовскоростиреакций,колебательногоспектра,имоделейнепоуровневыхзависящихалгоритмвыбораотмоделиоптимальныхпараметров.2. Точныеипростыесвычислительнойточкизрениямоделипоуровневых коэффициентов скорости диссоциации для компонентоввоздуха.3. Поуровневые модели коэффициентов скорости обменных реакцийN2 +O,O2 +Nсучетомколебательноговозбужденияпродуктареакции.4. Программная реализация полученных моделей в средах Maple, Matlab и в библиотеке KAPPA.

Результаты систематических расчетовпоуровневыхимноготемпературныхкоэффициентовскоростиреакций в воздухе в диапазоне температур от 1000 до 15000 K.5. Результатырасчетанеравновесныхтеченийпараметровсвысокотемпературныхиспользованиемпостроенныхмоделей;в ударно нагретом газе применение новых моделей обеспечиваетлучшеесовпадениесэкспериментом;учетколебательноговозбуждения NO существенно влияет на состав смеси за ударнойволной.Апробация работы.Результатыпредставленынаконференциях:МеждународнаяПоляховскиесеминарсвсероссийскихинестационарнымтечениямработымеждународныхсеминарахконференциячтения"(Санкт-Петербург,международнымдиссертационнойучастиемпо2015);по(Новосибирск,механикеXXIVXIи"СедьмыеВсероссийскийструйным,2015);былиотрывнымиМеждународнаяконференция Неравновесные процессы в соплах и струях, NPNJ’2016(Алушта, 2016); 30th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics(Victoria, Canada, 2016); Aerospace Thematic Workshops on Fundamentalsof Aerodynamic Flow and Combustion Control by Plasmas (Pushkin, SaintPetersburg, Russia, 2017); 7th European Conference for Aeronautics and5SpaceSciences,EUCASS2017(Milan,Italy,2017);IIIВсероссийскийнаучный форум "Наука будущего - наука молодых" (Нижний Новгород,2017); Международная конференция по механике "Восьмые Поляховскиечтения" (Санкт-Петербург, 2018).

Результаты также докладывались нанаучных семинарах кафедры гидроаэромеханики Санкт-Петербургскогогосударственного университета.Публикации.Основныерезультатыдиссертацииопубликованывработах [1]-[12] (см. Приложение), из них 4 в журналах, входящих вперечень рецензируемых научных изданий, рекомендованных ВАК.В совместных работах Е.В. Кустовой принадлежат идеи исследований,постановка задачи, развитие методов кинетической теории и обсуждениерезультатов;ЧепменаИ.З.Е.А.дляНагнибедапроводиламноготемпературногоШарафутдиновмноготемпературномпроводилиобобщениеметодаприближения;расчетыприближениях;теченийГ.П.О.В.вЭнскога-КуноваипоуровневомиОблапенкопринадлежитобобщение модели Ландау-Теллера для расчета скорости колебательнойрелаксации.В[10]соавторампринадлежитразработкаразличныхмодулей программного комплекса и создание базы данных свойств частиц.Автору диссертации принадлежит разработка и верификация моделейпоуровневых коэффициентов скорости диссоциации и обменных реакций,программная реализация моделей, анализ результатов.Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РНФ № 15-1930016, РФФИ № 15-01-02373, № 18-01-00493, НИР СПбГУ № 6.37.206.2016,КНВШ Правительства Санкт-Петербурга (ПСП 16538, 2016).

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5288
Авторов
на СтудИзбе
417
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее