非平衡多组分分子气体流动的随机 BGK 与 FP 方法比较
计算物理
2025-02-04 v2 流体动力学
摘要
由于非平衡气体流的实验研究空间有限，数值结果极具重要性。尽管经过验证的直接蒙特卡罗 (DSMC) 方法能够获得高度准确的解，但计算需求在较低诺赫尔曼数范围内会急剧增加。对于低诺赫尔曼数 regime，基于随机连续体的方法（如 Bhatnagar-Gross-Krook (BGK) 或 Fokker-Planck (FP) 近似）可实现更高效的仿真，这些方法不采用粒子碰撞，而是考虑粒子松弛过程。本文解释了在开源粒子代码 PICLas 中实现不同随机 BGK 和 FP 方法用于多组分分子气体流动的过程。为进行验证，比较了不同测试案例的结果。
引用
@article{arxiv.2501.18599,
title = {Comparison of stochastic BGK and FP methods for the simulation of non-equilibrium multi-species molecular gas flows},
author = {Franziska Hild and Marcel Pfeiffer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18599},
year = {2025}
}