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过渡领域气体流动中的离散速度方向模型应用
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:工程热物理学报
  • 时间:2013.6.6
  • 页码:1031-1035
  • 分类:O356[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]中国科学院工程热物理研究所,北京100190
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.51006102); 国家重点基础研究发展计划(No.2011CB710705)
  • 相关项目:离散速度方向模型的精度和稳定性研究
中文摘要:

本文发展了求解过渡领域气体流动的离散速度方向模型。在该模型中,我们用概率上的碰撞分子动量守恒来代替确定的碰撞分子动量守恒,即规定任意时刻产生相反动量变化的二体碰撞概率严格相等。新的碰撞算子可以采用任意离散速度方向和连续的速率分布函数对速度空间进行离散,从而拓展了离散速度方向方法的使用范围。为了验证新的碰撞算子在计算精度上的优越性,本文计算了Kn〉1下的平板Couette流动,并与原离散速度方向模型以及线性化Boltzmann方程的相应结果进行比较。结果表明,相比原离散速度方向模型,新模型无论是剪切力还是流动速度分布的计算精度都显著提升。通过进一步验证发现,增加离散速度方向可以有效提高Kn〉1下的计算精度。方腔流动的计算结果也得到了相同结论。

英文摘要:

In this paper,we developed the Discrete Velocity Direction(DVD) model for gas flows in transition regime.The momentum conservation in a specific binary collision was replaced by the statistical momentum conservation of a group of binary collisions:we restrict that in any time interval,the possibility of binary collisions in which a momentum change would happen,is equal to the possibility of their counterpart in which the inversed momentum change happens.Under this restriction,the new collision operator could employ arbitrary velocities to discretize the velocity space in the Boltzmann Equation(BE).The application of DVD model is broadened.To examine this new collision operator,we calculated plane Couette flows(Kn 1).The results were compared to the same results of original DVD model and Linearized Boltzmaim Equation(LBE).It shows that the accuracy of shearing stress and velocity profile results are both improved compared with the results of previous DVD model.Further calculation indicates that increase of the number of discrete velocity directions could improve the accuracy of simulation of Couette flows(Kn 1).The simulation of cavity flow verifies this trend.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21026