非玻尔兹曼振动能分布及其与离解速率的耦合
化学物理
2020-07-15 v1
摘要
本文提出了一种用于非平衡振动能分布函数的广义模型。该模型可在推导高温非平衡流动的反应速率常数时，替代平衡（玻尔兹曼）分布函数使用。该分布模型基于近期利用精确计算量子化学技术开发的势能面所进行的\textit{ab initio}计算而导出，旨在研究高温空气化学。在强激波之后，振动能分布是非玻尔兹曼的。具体而言，随着气体内能迅速激发至高温，在\textit{ab initio}模拟中观察到高能尾态（相对于相应的玻尔兹曼分布）的过布居。随着气体进一步激发并开始离解，在时不变准稳态（QSS）期间观察到高能尾态的耗竭。由于离解概率与离解分子的振动能呈指数关系，总体离解速率对这些高能振动态的数密度十分敏感。新模型所捕捉的非玻尔兹曼效应相对于假设玻尔兹曼分布所得结果，或增强或降低离解速率。本文提出了一个简单模型，经证明与\textit{ab initio}模拟相比可定量复现这些非玻尔兹曼效应。
引用
@article{arxiv.1912.11428,
title = {Non-Boltzmann Vibrational Energy Distributions and Coupling to Dissociation Rate},
author = {Narendra Singh and Thomas Schwartzentruber},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.11428},
year = {2020}
}