IMECH-IR  > 高温气体动力学国家重点实验室
高温气体热化学反应的DSMC微观模型分析
杨超; 孙泉华
Source Publication力学学报
2018
Volume50Issue:4Pages:722-733
ISSN0459-1879
Abstract热化学耦合的非平衡现象一直是高温气体热化学问题研究的难点,制约了诸如爆轰波胞格结构、低温点火速率等现象的分析.本文以高温氮气离解和氢氧燃烧中的链式置换反应为例,从微观反应概率、振动态指定的反应速率、热力学非平衡态的宏观反应速率、碰撞后的能量再分配等角度,分析了直接蒙特卡罗模拟中的典型化学反应模型(TCE, VFD, QK模型)的微观动力学性质.研究发现,无论是高活化能的高温离解反应还是低活化能的链式置换反应,实际参与反应的分子的振动能概率分布都偏离了平衡态的Boltzmann分布,包含较强振动能额外影响的VFD模型可以很好地模拟高温离解反应,而TCE (VFD的一个特例)和QK模型对活化能较低的链式置换反应的预测效果相对更好.此外,化学反应碰撞后的能量再分配应遵循微观细致平衡原理,细微的偏差都可能造成平动能和振动能难以达到最终的平衡状态.直接蒙特卡罗模拟的应用评估结果表明,化学反应的振动倾向对热化学耦合过程产生了明显的影响,特别是由于高振动能分子更多地参与了化学反应,气体平均振动能的下降将影响后续化学反应的进行.
Keyword热化学非平衡 直接蒙特卡罗方法 反应模型 微观分析
Indexed ByEI ; CSCD
Language中文
Funding Organization中国科学院战略性先导专项,国家自然科学基金
CSCD IDCSCD:6305613
Ranking1
Citation statistics
Cited Times:1[CSCD]   [CSCD Record]
Document Type期刊论文
Identifierhttp://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/78546
Collection高温气体动力学国家重点实验室
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GB/T 7714
杨超,孙泉华. 高温气体热化学反应的DSMC微观模型分析[J]. 力学学报,2018,50(4):722-733.
APA 杨超,&孙泉华.(2018).高温气体热化学反应的DSMC微观模型分析.力学学报,50(4),722-733.
MLA 杨超,et al."高温气体热化学反应的DSMC微观模型分析".力学学报 50.4(2018):722-733.
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