TY - JOUR

T1 - Особенности моделирования объемной вязкости в углекислом газе

AU - Кустова, Елена Владимировна

AU - Мехоношина, Мария Андреевна

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Целью настоящей работы является построение адекватной модели расчета объемной вязкости в углекислом газе и оценка ее вклада в нормальное напряжение при различных условиях. Объемная вязкость характеризует конечное время передачи энергии между поступательным движением частиц и внутренними степенями свободы. В работе в однотемпературном приближении с помощью метода Чепмена-Энскога рассматривается объемная вязкость углекислого газа с учетом вращательных и колебательных степеней свободы, а также сложных механизмов колебательной релаксации, включая внутри- и межмодовые переходы колебательной энергии. Химические реакции в модели не учитываются. Рассматриваются две модели для коэффициента объемной вязкости в СО2: модель, основанная на методах точной кинетической теории, а также модель, представляющая коэффициент объемной вязкости в виде суммы независимых вкладов вращательных и колебательных степеней свободы. Последняя модель предсказывает, что в углекислом газе при комнатной температуре объемная вязкость может на несколько порядков превышать сдвиговую вязкость и, таким образом, вносить значительный вклад в тензор напряжений. В данной работе показано, что применение последовательного теоретического подхода не позволяет разделить объемную вязкость на независимые вклады вращательных и колебательных степеней свободы. Также проведен расчет времени колебательной релаксации на основании различных моделей.

AB - Целью настоящей работы является построение адекватной модели расчета объемной вязкости в углекислом газе и оценка ее вклада в нормальное напряжение при различных условиях. Объемная вязкость характеризует конечное время передачи энергии между поступательным движением частиц и внутренними степенями свободы. В работе в однотемпературном приближении с помощью метода Чепмена-Энскога рассматривается объемная вязкость углекислого газа с учетом вращательных и колебательных степеней свободы, а также сложных механизмов колебательной релаксации, включая внутри- и межмодовые переходы колебательной энергии. Химические реакции в модели не учитываются. Рассматриваются две модели для коэффициента объемной вязкости в СО2: модель, основанная на методах точной кинетической теории, а также модель, представляющая коэффициент объемной вязкости в виде суммы независимых вкладов вращательных и колебательных степеней свободы. Последняя модель предсказывает, что в углекислом газе при комнатной температуре объемная вязкость может на несколько порядков превышать сдвиговую вязкость и, таким образом, вносить значительный вклад в тензор напряжений. В данной работе показано, что применение последовательного теоретического подхода не позволяет разделить объемную вязкость на независимые вклады вращательных и колебательных степеней свободы. Также проведен расчет времени колебательной релаксации на основании различных моделей.

KW - кинетическая теория

KW - объемная вязкость

KW - углекислый газ

UR - http://chemphys.edu.ru/issues/2018-19-4/articles/762/

M3 - статья

VL - 19

JO - ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА В ГАЗОВОЙ ДИНАМИКЕ

JF - ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА В ГАЗОВОЙ ДИНАМИКЕ

SN - 1991-6396

IS - 4

ER -