Очередное 284 заседание семинара ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА В ГАЗОВОЙ ДИНАМИКЕ состоится в четверг, 25 апреля 2019 года (11 часов, кинозал Института Механики МГУ)
Вернуться к обычному виду

Очередное 284 заседание семинара ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА В ГАЗОВОЙ ДИНАМИКЕ состоится в четверг, 25 апреля 2019 года (11 часов, кинозал Института Механики МГУ)

Очередное 284 заседание семинара ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА В ГАЗОВОЙ ДИНАМИКЕ состоится в четверг, 25 апреля 2019 года (11 часов, кинозал Института Механики МГУ)

В программе:
Кусов А.Л. (ЦНИИмаш) Одновременный расчёт течения и излучения газа
методом
прямого статистического моделирования Монте-Карло

Наш почтовый адрес: 119192, Москва, Мичуринский проспект, 1, Институт
Механики МГУ
Наш электронный адрес: chemphys@imec.msu.ru
Наш телефон: (495) 939-2598

Аннотация
Одновременный расчёт течения и излучения газа методом прямого
статистического моделирования Монте-Карло
Кусов Андрей Леонидович, к.ф.-м.н.
Центральный научно-исследовательский институт машиностроения
(ЦНИИмаш), г. Королёв, kusov_al@mail.ru

Для расчёта лучистых и конвективных потоков тепловых,
аэродинамических характеристик при входе космических аппаратов (КА) в
атмосферу Земли со второй космической скоростью на высотах от 80 км и
выше была создана программа CATOD (Calculation of the AeroThermodynamics
during Orbital Descent), основанная на методе прямого статистического
моделирования Монте–Карло (ПСМ). В методе ПСМ строится процесс,
который имитирует движение молекул газа и столкновение их между собой. В
общий алгоритм был включён расчёт переноса фотонов, так, что на каждом
шаге по времени проводятся процедуры перемещения молекул, их
столкновения, генерации фотонов и их перенос (с учётом поглощения и
рассеяния) в расчётной области. Таким образом в расчётах используется
реальная функция распределения молекул по энергиям без привлечения
понятия температуры.
В созданной программе учтены все неравновесные процессы,
происходящие в низкотемпературной плазме, окружающей КА: возбуждение
электронных, колебательных и вращательных мод молекул, газофазные и
гетерогенные химические реакции, движение электронов и ионов, унос
теплозащитного материала, излучение атомов, молекул, электронов, тепловое
излучение нагретого корпуса КА, тормозное излучение, фотодиссоциация и
рекомбинация.
В методе ПСМ использовались классические модели (VHS, TCE, квантовая
модель Ларсена и Боргнакке), которые позволяют адекватно моделировать
неравновесные течения газа. Была предложена процедура упрощённого
моделирования столкновений электронов и ионов, а также процедура
моделирования возбуждения электронных уровней, основанная на
кинетическом подходе.
Для валидации программы проведено сравнение расчётов с
экспериментальными данными лётных экспериментов OREX, BSUV-2, RAM-C,
FIRE-II, Stardust, а также сравнение расчётов с измерением излучения в
ударных трубах.

Возврат к списку


Очередное 284 заседание семинара ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА В ГАЗОВОЙ ДИНАМИКЕ состоится в четверг, 25 апреля 2019 года (11 часов, кинозал Института Механики МГУ)