中文

高速氮激波流的电振动态特异性建模。第一部分:动力学数据库

化学物理 2023-08-11 v1 流体动力学

摘要

利用电振动态特异的状态到状态模型构建了氮激波流的动力学过程数据库。在计算由重粒子碰撞引起的 N2\textrm{N}_2N2+\textrm{N}_2^+ 的振动跃迁和离解速率系数时,采用了强迫谐振子模型(FHO),该模型在高温区比常用的 Schwartz-Slawsky-Herzfeld 模型(SSH)在物理上更准确。进而获得了 N2(X1Σg+)\textrm{N}_2(\textrm{X}^1\Sigma_\textrm{g}^+)N2(X1Σg+)\textrm{N}_2(\textrm{X}^1\Sigma_\textrm{g}^+)N(4Su)\textrm{N}(^4\textrm{S}_\textrm{u}) 碰撞的热离解速率系数,其与最先进的实验值吻合较好。将著名的 Landau--Zener 和 Rosen--Zener--Demkov 模型(用于原子粒子的重粒子碰撞激发)推广至双原子粒子的重粒子碰撞电振动激发被认定不切实际。作为替代,考虑了指数间隙定律。通过将代表该定律的曲线拟合至文献报道的 N2\textrm{N}_2 若干电振动跃迁的实验速率系数值,得到了高达一个数量级的偏差,表明该模型存在某种粗略性。诸如电子碰撞使 N2\textrm{N}_2 电离、电荷交换及 N2+\textrm{N}_2^+ 的解离复合等反应,使用文献中的过程截面或速率系数建模。配套文章描述了该模型在氮激波流中的应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.05144,
  title  = {Vibronic State-Specific Modelling of High-Speed Nitrogen Shocked Flows. Part I: Kinetic Database},
  author = {Élio Pereira and Jorge Loureiro and Mário Lino da Silva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.05144},
  year   = {2023}
}

备注

88 pages, 19 figures, 12 tables