Диссоциация и колебательная релаксация в пространственно однородной смеси CO2/CO/O

  • Алёна Александровна Косарева
  • Екатерина Алексеевна Нагнибеда

Аннотация

В работе исследована колебательная релаксация и диссоциация молекул CO2 в пространственно однородной смеси CO2/CO/O. На основе трехтемпературного, двухтемпературного и однотемпературного описаний неравновесной кинетики получено численное решение систем уравнений для макропараметров. Показано влияние кинетических моделей на временное изменение состава, температуры смеси и скорости диссоциации. Проведено сравнение результатов, полученных при использовании двух разных аналитических представлений времени колебательной релаксации. Изучено влияние начального возбуждения симметрично-деформационной и антисимметричной мод молекул CO2 на изменение температур и скорость диссоциации. Обнаружено, что диссоциация протекает значительно быстрее в случае сильного возбуждения объединенной моды, чем при таком же возбуждении третьей моды. Полученные в работе результаты могут быть полезными при выборе адекватных моделей кинетики для численного моделирования смесей, содержащих молекулы углекислого газа. Библиогр. 16 назв. Ил. 6.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Литература

1. Park C., Howe J., Howe R., Jaffe R., Candler G. Review of chemical-kinetic problems of future NASA missions // J. Thermophys. Heat Transfer. Vol. 8, N 1. 1994. P. 9-23.

2. Шевелев Ю.Д., Сызранова Н.Г. Влияние различных моделей химической кинетики на сверхзвуковое обтекание затупленных тел потоком углекислого газа // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2007. Т. 5. URL: http://www.chemphys.edu.ru/pdf/2007-12-17-001.pdf (дата обращения: 20.06.2016).

3. Taylor R.L., Bitterman S. Survey of vibrational relaxation data for processes important in the CO2 - N2 laser systems // Rev. Mod. Phys. 1969. Vol. 41, N 1. P. 26-47.

4. Гордиец Б.Ф., Осипов А.И., Шелепин Л.А. Кинетические процессы в газах и молекулярные лазеры. М.: Наука, 1980. 512 с.

5. Ликальтер А.А. Лазер на переходах между уровнями спаренных мод CO2 // Квант. электрон. 1975. Т. 2, №1. С. 2399-2402.

6. Brun R. Transport properties in reactive gas flows // AIAA. 1988. P. 88-2655.

7. Ликальтер А.А. О колебательном распределении многоатомных молекул // ПМТФ. 1976. Т. 4. P. 3-10.

8. Kustova E., Nagnibeda E. Nonequilibrium distributions in CO2 and their influence on the transport and thermodynamic properties // Rarefied Gas Dynamics / ed. R. Brun. 1999. Vol. 2. P. 289-296.

9. Kustova E.V., Nagnibeda E.A. On a correct description of a multitemperature dissociating CO2 flow // Chem. Phys. 2006. Vol. 321. P. 293-310.

10. Кустова Е.В., Нагнибеда Е.А. Кинетическое описание неравновесной реагирующей смеси CO2/CO/C/O/O2 в пятитемпературном приближении // Вестник С-Петерб. ун-та. Сер. 1. Математика. Механика. Астрономия. 2010. Вып. 2. C. 19-30.

11. Кожапенко А.М., Кустова Е.В. Пространственно однородная колебательная релаксация CO2 в четырехтемпературном приближении // Вестник С-Петерб. ун-та. Сер. 1. Математика. Механика. Астрономия. 2007. Вып. 4. С. 13-21.

12. Кустова Е.В., Нагнибеда Е.А., Шевелев Ю.Д., Сызранова Н.Г. Неравновесная кинетика и процессы переноса при сверхзвуковом обтекании тел потоком углекислого газа // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2008. Т. 6. С. 139-164.

13. Kustova E., Nagnibeda E., Shevelev Y., Syzranova N. Different models for CO2 flows in a shock layer // Shock Waves. 2011. Vol. 21, N 3. P. 273-287.

14. Armenise I., Kustova E. State-to-state models for CO2 molecules: from the theory to an application to hypersonic boundary layers // Chem. Phys. 2013. Vol. 415. P. 269-281.

15. Abbasov M.A., Kozhapenko A.M., Kustova E.V., Puzyreva L.A., Chikhaoui A. Self-consistent and simplified descriptions of vibrational non-equilibrium CO2 flows // AIP Conference Proceedings. 2008. Vol. 1084, issue 1. P. 837.

16. Losev S.A., Kozlov P.V., Kuznezova L.A., Makarov V.N., Romanenko Yu.V., Surzhikov S.T., Zalogin G.N. Radiation of CO2-N2-Ar mixture in a shock wave: experiment and modeling // Proceedings of the Third European Symposium on Aerothermodynamics for Space Vehicles ESTEC, Noordwiik. ESA SP-426.1998. P. 437-444.

Опубликован
2020-08-20
Как цитировать
Косарева , А. А., & Нагнибеда , Е. А. (2020). Диссоциация и колебательная релаксация в пространственно однородной смеси CO2/CO/O. Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия, 3(3), 468-480. извлечено от https://math-mech-astr-journal.spbu.ru/article/view/8693
Выпуск
Том 3 № 3 (2016)
Раздел
Механика

Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Математика. Механика. Астрономия» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)