TY - JOUR

T1 - Моделирование поуровневой кинетики кислородаза отраженными ударными волнами

AU - Кравченко, Денис Сергеевич

AU - Кустова, Елена Владимировна

AU - Мельник, Максим Юрьевич

PY - 2022/10/10

Y1 - 2022/10/10

N2 - Исследуется связанная задача газовой динамики,колебательной релаксации и дис-социации при течении кислорода за отраженными ударными волнами. Использованоприближение детальной поуровневойкинетики, основанное на совместном решенииуравнений сохранения импульса и энергии с уравнениями баланса заселенностей ко-лебательных состояниймолекуликонцентрацийатомов кислорода.Рассмотрены усло-вия, реализованные в недавнихэкспериментахв ударныхтрубах. Дляразных моделейфизико-химическихпроцессов проводитсясравнениес экспериментальнымиданными;варьируя параметры моделей, удается добиться удовлетворительного согласия всехгазодинамических параметров с результатами измерений. Ключевой особенностью ис-пользованного подхода является учет частичной колебательно-химической релакса-ции в промежутке времени между прохождением падающей и отраженной ударныхволн. Отказ от предположения о замороженной релаксации приводит к тому, что от-раженная ударная волна распространяется по колебательно неравновесному газу, чтосущественно влияет на кинетику и газовую динамику. Учет частичной релаксацииобеспечивает хорошее согласие рассчитанного за фронтом отраженной ударной вол-ны давления с давлением, измеренным в эксперименте. С другой стороны, сравнениес колебательной температурой, вычисленной косвенно по спектроскопическим экспе-риментальным данным в предположении замороженной релаксации, показывает за-метные различия вблизи фронта волны. Сделан вывод о целесообразности усовершен-ствования методики пересчета газодинамическихпараметровс учетом колебательноговозбуждения перед фронтом отраженной ударной волны.Ключевые слова: колебательная релаксация,диссоциация,поуровневая кинетика,кис-лород, отраженная ударная волна.

AB - Исследуется связанная задача газовой динамики,колебательной релаксации и дис-социации при течении кислорода за отраженными ударными волнами. Использованоприближение детальной поуровневойкинетики, основанное на совместном решенииуравнений сохранения импульса и энергии с уравнениями баланса заселенностей ко-лебательных состояниймолекуликонцентрацийатомов кислорода.Рассмотрены усло-вия, реализованные в недавнихэкспериментахв ударныхтрубах. Дляразных моделейфизико-химическихпроцессов проводитсясравнениес экспериментальнымиданными;варьируя параметры моделей, удается добиться удовлетворительного согласия всехгазодинамических параметров с результатами измерений. Ключевой особенностью ис-пользованного подхода является учет частичной колебательно-химической релакса-ции в промежутке времени между прохождением падающей и отраженной ударныхволн. Отказ от предположения о замороженной релаксации приводит к тому, что от-раженная ударная волна распространяется по колебательно неравновесному газу, чтосущественно влияет на кинетику и газовую динамику. Учет частичной релаксацииобеспечивает хорошее согласие рассчитанного за фронтом отраженной ударной вол-ны давления с давлением, измеренным в эксперименте. С другой стороны, сравнениес колебательной температурой, вычисленной косвенно по спектроскопическим экспе-риментальным данным в предположении замороженной релаксации, показывает за-метные различия вблизи фронта волны. Сделан вывод о целесообразности усовершен-ствования методики пересчета газодинамическихпараметровс учетом колебательноговозбуждения перед фронтом отраженной ударной волны.Ключевые слова: колебательная релаксация,диссоциация,поуровневая кинетика,кис-лород, отраженная ударная волна.

KW - колебательная релаксация

KW - диссоциация

KW - поуровневая кинетика

KW - кислород

KW - отраженная ударная волна

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/4e67ad00-f074-396d-966d-f58790c4f9d0/

U2 - 10.21638/spbu01.2022.304

DO - 10.21638/spbu01.2022.304

M3 - статья

VL - 9 (67)

SP - 426

EP - 439

JO - ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. МАТЕМАТИКА. МЕХАНИКА. АСТРОНОМИЯ

JF - ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. МАТЕМАТИКА. МЕХАНИКА. АСТРОНОМИЯ

SN - 1025-3106

IS - 3

ER -