利用速度相关碰撞频率的动力学模型捕捉分子间势对稀薄气体流动的影响
计算物理
2022-01-26 v1 流体动力学
摘要
提出一种称为 模型的动力学模型，以替代单原子气体稀薄流动模拟中复杂的玻尔兹曼碰撞算子。该模型遵循松弛时间近似，但碰撞频率（即松弛时间的倒数）是分子速度的函数，以反映玻尔兹曼方程的部分碰撞细节，且速度分布函数（VDF）所趋向的目标速度分布函数与 Shakhov 模型中使用的接近。基于强非平衡激波的数值模拟，针对不同分子间势设计了一种半理论半经验的碰撞频率： 模型显示出显著提高的精度，并分析了其底层机制。 模型在典型的稀薄微流动中也表现良好，特别是在热蒸腾流中，传统的速度无关碰撞频率动力学模型无法区分分子间势的影响。
引用
@article{arxiv.2201.10140,
title = {Capturing the influence of intermolecular potential in rarefied gas flows by a kinetic model with velocity-dependent collision frequency},
author = {Yuan RuiFeng and Wu Lei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.10140},
year = {2022}
}