Модельное кинетическое уравнение для многоатомных газов с учетом вращательных степеней свободы молекул - page 2

А.Б. Поддоскин
2
бодных параметра; при этом потоки теплоты, связанные с переносом
поступательной и вращательной энергии молекул, разведены. Эти
параметры выражены через парциальные факторы Эйкена [8, 9].
Модельное кинетическое уравнение.
При рассмотрении стаци-
онарных задач в линейной постановке функцию распределения моле-
кул молекулярного газа можно записать в виде [1]
0
, ,
(1 ( , , )),
f( r
)= f
r
   
v
v
где
f
0
— равновесная максвелловская функция распределения, для
многоатомного газа
1/2
3/2
2
2
1 2 3
0 0
3/2
0
0
0
0
exp
,
2
2
2
2
I I I
m
m I
f
n
kT
kT kT
kT
 

 
 
v
1/2
3/2
0
0
3/2
0
0
0
0
2
2
1 2 3
exp
;
2
2 2
2
I I I
m
m I
f n
kT
kT kT
kT
 

 
 
v
I
— компоненты момента инерции многоатомной молекулы;
m,
v
,
— масса, линейная и угловая скорости молекулы;
k —
постоянная
Больцмана;
n
0
,
T
0
— равновесные концентрация и температура газа.
Здесь и далее по повторяющимся греческим индексам проводится
суммирование.
Нормировка
f
0
соответствует соотношению
3 3
0
0
.
n = f d d
 
v
Предлагается модельное кинетическое уравнение для несжимае-
мого многоатомного газа, в котором учитываются вращательные сте-
пени свободы молекул, в виде
 
 
 
2 2
2
2
1
2
3 2
5 / 2
3 / 2 ,
t
r
c = c c
cG
cQ c
cQ c
       
 
  
 
(1)
где
2
2
0
2 ;
c = m kT
v
2
2
0
2 ;
c = I
kT
  
0
(2 )
G= m kT u
— безраз-
мерная скорость;
Q
t
,
Q
r
— безразмерные составляющие потока теп-
лоты, связанные с переносом поступательной (трансляционной)
энергии молекул и переносом вращательной (ротационной) энергии;
,
1
,
2
— свободные параметры модели.
1 3,4,5,6
Powered by FlippingBook