ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
27
С помощью статистического метода частиц в ячейках, разработан-
ного Ф
.
Х
.
Харлоу, при правильном задании граничных условий можно
достаточно точно смоделировать исследуемый процесс. Суть метода
заключается в следующем: моделируемая среда заменяется системой,
состоящей из конечного числа
N
частиц фиксированной массы. Части-
цы распределены в начальный момент времени по ячейкам неподвиж-
ной эйлеровой сетки в координатном пространстве в соответствии
с начальными данными (рис. 2). В момент времени
a
t
в каждой ячейке
j
находится
N(a
,
j
)
частиц, обладающих некоторыми значениями ско-
ростей. В методе используется расщепление физических процессов на
временном шаге Δ
t
,
и процесс эволюции такой совокупности частиц на
Δ
t
можно разделить на два этапа.
Рис. 2. Расчетная сетка для метода частиц в ячейках
I. Изменение внутреннего состояния совокупности частиц в ячей-
ках при предположении их неподвижности. Частицы только сталки-
ваются со своими соседями по ячейке (
столкновительная релаксация
).
II. Смещение частиц пропорционально их скоростям и шагу по
времени без изменения внутреннего состояния подсистем (
бесстолк-
новительная релаксация
).
В качестве расчетной схемы принято течение газа в цилиндри-
ческом капилляре, отношение давлений газа и металлического пара
в котором составляет примерно 10
–5
.
Режим течения молекулярно-
вязкостный.