Полак__Применение_вычислительной_математики_в_химической_и_физической_кинетике (972294), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Выбор шага интегрирования по времени определялся соотношением (25). Число итераций менялось от семи на первых шагах до двух на последних. Интерполяция всех функций была линейной, хотя без существенного изменения точности счета можно использовать и другие виды интерполяции. Программа была составлена таким образом, что в результате расчета получались распределения частиц по скоростям на каждый заданный момент времени. Структура программы такова, что она может быть, при небольших изменениях, применена для решения других релаксационных задач. Подобной программой охватывается и случай дискретных распределений, когда необходимо решать систему уравнений Больцмана.
Вычисления выполнены на машине БЭСМ-3; время счета около 60 час. Полученные результаты дают картину эволюции начального распределения и позволяют определить время максвеллизации ( 10 ' сек) и число необходимых для нее столкновений (- 2 — 3), а также конечную температуру (- 700' К). Это находится в удовлетворительном согласии с результатами, полученными другими методами е [45 — 47).
Таким образом, показано, что предложенным методом можно осуществить численное решение кинетического уравнения Больцмана по крайней мере для задач релаксационного типа. Мы полагаем, что этот же метод применим и в случае более сложных задач, в частности, задач описания эволюции пространственно-неоднородных систем. Л И Т Е Р АТ У Р А 1. М. Н. Коган. Динамика разреженного газа. М., «Науке», 1967. 2. Л. Бол»цман.
'Лекции по теории тазов. М. — Л., ГИТТЛ, 1956. 3. Н. Н. Бо«ол«»до«. Проблемы динамической теории в статистической физике. М., Гостехиздзт, 1946. 4. А. А. Власе«. Статистические функции распределения. М., «Науке», 1966. «Этз работа выполненанаын совместно с А. В. Хзчояном и будет в подроб- ном изложении опубликована в журнале «Химия высоких энергий». 5. М. Кац. Вероятность и смежные вопросы в физике. М., «Миро, 1965. 6.
И. При«олсон. Неравновесная статистическая механика. М., «Мир», 1964. 7. М. Кас. Ргосеей!п8 о1 !Ье Вегйе!еу 8ушрояпш о! Ма!Ьеша!!са! 8!а!!я!!ся. Х. г'., 1954. 8. К. Хуане. Статистическая фиаика. М., «Мпрв, 1966. 9. Д. Честер. Теория необратимых процессов. М., «Наука>, 1966. 10. Д. Гиршфгльдер, Ч. Кертис, Р. Берд. Молекулярная теория жидкостей и газов. М., ИЛ, 1961. 11. С.
Я. Игапу-Сйапу, 6. Е. ЮЫепдесй. Тгапзрог! рЬ ношена ш ро!уа!ош!с Каяез. !)Ычегз!«у о! М!сЫКап рпЫ1саМоп, СМ-681,!951. 12. Е. Сойеп. РЬуз!са, 28, 1045 (1962). 13. Е. Сойеп. РЬуя!са,28, 1060 (!962). 14. 6. Е. Пй!епдесй, К. Пеййпу. РЬуя. Ие*г., 43, 552 (1933). 15. А. Ивановский, А. Рванее, К. Швидковский. Кггнетическая теория верхней атмосферы.
Л., Гидрометиадат, 1967. 16. Т. Нарлеман, Математические задачи кинетической теории газов. М., ИЛ, 1960. 17. Е. ИЧМ. Ргос. СашЬг. РЬуя. Яос., 47, 602 (1951). 18. В. Могуепзгегн. Ргос. 5)а!. Асай. 8с!., 40, 719 (1954). 19. В.
Могуепзгегп. !. о! На(!опа! МесЬ. а. Апа!., 4, 533 (1955). 20. Н. Огай. НапйЬ. РЬуя., 12, 205 (1958). 21. А. Я. Повзнер. Математический сборник, 58, № 1, 65 (1962). 22. Б. В. 4яи ьиппов, Г. Б. Ильинскал. Докл. АЕ! СССР, 164, 768 (1965). 23. В. НБЬегг. Спшйзй8е ешег аИ8ешерпе ТЬеоНе йег !шеагеп !и!ебга)- 8!е!сЬпп8еп.
Н. г"., СЬе!яеа РпЫ., 1953. 24. С. Чепмен, Т. Коулинг. Математическая теория неоднородных газов. М., ИЛ, 1960. 25. В. В. Струминский. Докл. АН СССР, 158, 70 (1964). 26. В. В. Струминский. Докл. АН СССР, 158, 298 (1964). 27. Н. ЯпМег, в". Нова К СЬеш. РЬу, 43, 1087 (1966).
28. Н. Огай. Сошш. Риге апй Арр!. Ма«Ь., № 2, 325, 331 (1949). 29. В. Кпзйоу. Агй. Мам РЬуз., яег. А, 21, 758 (1928). 30. С. В. Волландер. Докл. АН СССР, 131, 285 (1960). 31. К йоисй, 6. Ве УаиН. РЬуя. Р1шйз, 7, 1388 (1964). 32. Б. Р«пйе!ззе!и. РЬуя. Р1Ыйя, 8, 431 (1965). 33. К. Вез!оуе, Я. Маыйувзе. Аш. !. РЬуя., 28, 1 (1960). 34. Некоторые вопросы кинетической теории газов.
М., «Мир», 1965. 35. А. А. А рсекьее. Ж. вычислит. матем. и математич. физики, 5, 864 (1965). 36. Р. Вйагпауаг, Е. Осот, М. Кгоой. РЬуя. Иеч., 94, 5Ы (1954). 37. в. К!гйиюод. !. СЬеш. РЬуя., 14, 180 (1946). 38. з. К!гйиоод. !. СЬеш. РЬуя., 15, 72 (1947). 39. Н. Мог!-Ят!«й. РЬуя. Иеч., 82, 885 (1951). 40. В. Л. Гинзбург. Распространение электромагнитных волн в плазме. М., Физматгиз, 1962. 41. И. И. Моисеев-Ольховский.
Докл. АН СССР, 118, 1273 (1958). 42. С. Ре!сег!и РЬуя. Р!пЫя, 5. 1608 (1962). 43. Н. Беву. Апп. Ма!Ь., 66, 155 (1957). 44. Р. С. Апйгечз. !. СЬепг. РЬуя., 35, 922 (1961). 45. В. А. Раков. НММ, 31, 756 (!967). 46. КагеИей Сая Вупаппся, 1. Ьй 4., 5), у., Асайеш. Ргеяя, 1967. 47. С. А, Дениски, Ю. Г. Молама, Л. С, Полок, Р, А. Ревванов, Теплофизика высоких температур, 5, 1011 (1967). ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Глава 1. Численное интегрирование систем дифференциальных уравнеиийхимвческой книетики. (Ф.
А. Вухлеан, В. Г. Меламед, Л. С. Полок, Ю. Л. Хант, Э. П. гуе)кочкин) 12 $1. Методинтегрирования на ЭВМ уравнений химической кинетики 1 2. Расчет кинетики хлорирования этилена и анализ точности алгоритма решения 1 3. Расчет кинетики окисления метана и сопоставление результатов решения с экспериментальными данными 4 4. Влияние начальных условий на решение системы уравнений химической кинетики и гидродинамикп (на примере реакции пнролиза метана в потоке) 4 5. Влияние значений констант скоростей химических реакций на решение системы уравнений химической кинетики (на примере окисления метана) 7!итература 12 52 65 80 4 1.
Методы поиска на ЭВМ значений констант скоростей химических реакций 4 2. Использование методовматематической статистики для выбора наиболее вероятного механизма сложных химических реакций $ 3. Основные принципы выбора наиболее вероятного механизма сложных химических реакций с помощью ЭВМ 4 4. Определение констант скоростейэлементарныхстаднй и выбор наиболее вероятного механиама радиационного изотопного обмена дейтерия с гидроксильными группами спликагеля 5 5. Проверка методики выбора наиболее вероятного механизма сложной химической реакции на примере модельной задачи Литература 82 129 138 149 173 Глава П.
Определение значений констант скоростей алементарных стадий и выбор наиболее вероятного механизма сложных химических реакций. (С. Г. Гагарин, 10. А. Колбагеоеекий, Л. С. Полок) 82 206 Приложения. 1. Моделирование высокотемпературного процесса получения ацетп лона иа метана на электроннои аналоговой вычислительной машине. (Л.
А. Крючкова, Г. П. Личкшга, А. В. Не- тушил, Л. С. Полок, Ю. Л. Хаит, Н. И. Челноков, Э. Н. Червочкин,Ю. Р. шнейдер) 232 2. Вычисление вероятностей переходов по данным о релаксации заселенностей квантовых уровней (С. Г. Гагарин, Л. С. Полах) 247 3. 0 возможном применении программ распознавания для решения кинетических аадач. (Ш. А. Губерлган, Л. С, Полок) 254 4.
Об одном методе численного интегрирования уравнения Больцмана с помощью ЗВМ. (Л. С. Полак, А. П. Темчин) 260 Глава И1. Решенне задач физической и химической кинетики методом Моите-Карло, (С. А. Деииекк, 10. Г. Мплалга, С. Н. Лебедев, Л. С. Ппллк) 179 1 1. Ыатематпческяеосновы применения вгетодаМонте-Карло к нелинейным кинетическим задачам 179 $2.
Максвеллизация смеси двух газов с разными начальнылгн температурами 4 3. Максвеллизация двух встречных потоков газа 4 4. Кинетика высокотемпературного разложения молекул (на примерах разложения метана и тетрахлорсилана) $ 5. Нарушение максвелл-больцмановского распределения молекул быстрыми химическими реакциями и влияние возннкгаего распределения на скорость реакции 1 6. Колебательная релаксация и диссоциация ангармонических осцилляторов при высоких температурах.
Сравнительное изучение моделей однокваитовых и многоквантовых поступательно-колебательных переходов 221 Применение кычислительиой математики к химической н физической иинетике Утеерждеио и иечати Инстивжтом нефтехимичесиово синтеза им. А. В. Тоачиева Академии наив СССР редактор д. и. словеивип Художник А. И. Пакчеиио ТЕХКИЧЕСКИа РЕДаКГОР В, В, Тарасова Сдано в набор 261Х1 1968 г. Подписано к печати 6/91 1969 г. Формат бдк90чи Бумага дч 1 Усв. печ. л.
17.5 Уч.-ивд. л. 16,4 тираж 2200 окв. т-00166. Тип, ввк. ЫЫ Цена 1 р. ВВ и. Искательство енаука . Москва К-62, Подсосенскиа пер., д.21 2-я типограоин иадательства «Наука». Моснва Г-99, Шубнлскиа пер., 10 .