Spatially homogeneous relaxation of CO molecules with resonant VE transitions

Authors

  • Alena I. Mishina
  • Elena V. Kustova

Abstract

В данной работе исследуется колебательная релаксация молекул газа CO с возбужденными электронными уровнями. Учитываются три электронных терма; в системе происходят V V -обмены колебательной энергией внутри каждого электронного терма, V T-переходы колебательной энергии в поступательную и V E-обмены колебательной энергией между электронными термами. Начальное колебательное состояние газа является сильнонеравновесным. Подробно изучается влияние V E-обменов на процесс колебательной релаксации молекул газа CO для разных начальных распределений, в частности, распределений Тринора и Гордиеца, обобщенных на случай электронного возбуждения. Численно решается система уравнений поуровневой колебательной кинетики и газодинамики, записанная в нулевом приближении метода Энскога-Чепмена для пространственно-однородного случая. Были получены следующие результаты: если не учитывать V E-процессы, то происходит неверная оценка числовых плотностей для каждого электронного уровня, однако для основного электронного состояния ошибка незначительна; показано, что V E-обмены влияют на зависимость колебательной температуры от времени. Библиогр. 17 назв. Ил. 5.

Downloads

Download data is not yet available.

References

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

2. Нагнибеда Е.А., Кустова Е.В. Кинетическая теория процессов переноса и релаксации в потоках неравновесных реагирующих газов. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2003. 272 с.

3. Shizgal B., Lordet F. Vibrational nonequilibrium in a supersonic expansion with reactions: Application to O2 O // J. Chem. Phys. 1996. Vol. 104(10). P. 3579-3597.

4. Capitelli M., Armenise I., Gorse C. State-to-state approach in the kinetics of air components under re-entry conditions // J. Thermophys. Heat Transfer. 1997. Vol. 11, N4. P. 570-578.

5. Adamovich I.V., Macheret S.O., Rich J.W., Treanor C. E. Vibrational Energy Transfer Rates Using a Forced Harmonic Oscillator Model // J. Thermophys. Heat Transfer. 1998. Vol. 12, N1. P. 57-65.

6. Кунова О.В., Нагнибеда Е.А. О влиянии моделей обменных химических реакций на параметры течения воздуха за сильными ударными волнами // Вестник С-Петерб. ун-та. Сер. 1. Математика. Механика. Астрономия, 2014. Т. 1(59), вып. 1. С. 124-133.

7. Kunova O., Nagnibeda E. State-to-state description of reacting air flows behind shock waves // Chemical Physics. 2014. Vol. 441. P. 66-76.

8. Мишин Л.Д., Кустова Е.В. О влиянии многоквантовых обменов на газодинамические параметры в релаксационной зоне за ударной волной // Вестник С-Петерб. ун-та. Сер. 1. Математика. Механика. Астрономия, 2016. Т. 3(61), вып. 2. С. 300-308.

9. Deleon R., Rich J.W. Vibrational Energy Exchange Rates in Carbon Monoxide // Chem. Phys. 1986. Vol. 107(2). P. 283-292.

10. Chiroux de Gavelle de Roany A., Flament C., Rich J.W. et al. Strong Vibrational Nonequilibrium in Supersonic Nozzle Flows // AIAA Journal. 1983. Vol. 31(1). P. 119-128.

11. Aliat A., Chikhaoui A., Kustova E.V. Non-equilibrium kinetics of a radiative CO flow behind a shock wave // Phys. Review E. 2003. Vol. 68. P. 056306.

12. Герцберг Г. Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул. М.: ИЛ, 1949. 648 с.

13. Герцберг Г. Спектры и строение двухатомных молекул. М.: ИЛ, 1949. 403 с.

14. Paul H. Krupenie. The Band Spectrum of Carbon Monoxide. Institute for Basic Standards National Bureau of Standards Washington, D.C. P. 95. 1966.

15. Гордиец Б.Ф., Мамедов Ш. С. Функция распределения и скорость релаксации колебательной энергии в системе ангармонических осцилляторов // Прикл. мех. и техн. физ. 1974. №3. С. 13-22.

16. Treanor C.E., Rich J.W., Rehm R.G. Vibrational relaxation of anharmonic oscillators with exchange dominated collisions // J. Chem. Phys. 1968. Vol. 48. P. 1798-1807.

17. Кустова Е.В. Кинетическая модель динамики молекулярного газа в сильнонеравновесных условиях // Вестник С-Петерб. ун-та. Сер. 1. Математика. Механика. Астрономия. 1995. Вып. 2. С. 60-65.

Downloads

Published

2020-08-20

How to Cite

Mishina , A. I. ., & Kustova, E. V. (2020). Spatially homogeneous relaxation of CO molecules with resonant VE transitions. Vestnik of Saint Petersburg University. Mathematics. Mechanics. Astronomy, 4(2), 310–322. Retrieved from https://math-mech-astr-journal.spbu.ru/article/view/8604

Issue

Vol. 4 No. 2 (2017)

Section

Mechanics

License

Articles of "Vestnik of Saint Petersburg University. Mathematics. Mechanics. Astronomy" are open access distributed under the terms of the License Agreement with Saint Petersburg State University, which permits to the authors unrestricted distribution and self-archiving free of charge.

Most read articles by the same author(s)

1 2 > >>