DSMC 热化学模拟分子数对氮氧离解反应计算影响的分析

• 作者: 刘洪 张斌 杨浩森 陈方
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: DSMC 氮氧离解反应 模拟分子数 分子动力学 热浴问题
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 所属期刊栏目: 研 究 简 报
• 页码范围: 511-517
• 页数: 7页
• 分类号: V21|O368
• 字数: 5714字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7638/kqdlxxb-2012.0164

摘要

准确模拟高速流场中的热化学非平衡问题一直都是各种流场数值计算的难点。DSMC 作为一种有效的流场模拟方法，从统计学的角度而言，作为统计母体的模拟分子数是影响计算准确性的关键。Bird 等[Bird，1990]针对不涉及热化学非平衡的流场提出了一个统一的模拟分子数选取规则。本文在热浴条件下使用 DSMC 模拟了空气中三种常见氮氧气体的离解反应，对涉及热化学非平衡的流场中模拟分子数对 DSMC 精度的影响进行了分析。结果表明：与 Bird 针对普通流场所提出的统一模拟分子数选取规则不同，在不同的流场物理条件（本文主要为温度）下，得到正确结果的模拟分子数阈值与温度成正相关（最小离解度与最大离解度模拟分子数选择下限相差10倍），超出阈值后增加模拟分子数对流场精度并无明显提高，这一结果与 Parker 的分子能量传递理论相符。从保证计算精度和平衡计算效率的角度，本文的结论对 DSMC 非平衡流场模拟具有参考价值。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘洪	上海交通大学航空航天学院	72	244	9.0	12.0
2	陈方	上海交通大学航空航天学院	88	358	11.0	14.0
3	张斌	上海交通大学航空航天学院	104	605	14.0	19.0
4	杨浩森	上海交通大学航空航天学院	2	3	1.0	1.0