RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Журнал Средневолжского математического общества // Архив

Журнал СВМО, 2018, том 20, номер 1, страницы 64–77 (Mi svmo692)

Прикладная математика и механика

Математическое моделирование процессов переноса в цилиндрическом канале

О. В. Гермидер, В. Н. Попов

Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова, г. Архангельск

Аннотация: В рамках кинетического подхода найдено решение задач о тепло- и массопереносе в длинном цилиндрическом канале с использованием зеркально-диффузной модели граничного условия Максвелла. В качестве основного уравнения, описывающего кинетику процесса, использовано уравнение Вильямса в предположении, что в канале поддерживается постоянный продольный градиент температуры. Уравнение Вильямса записано в декартовой системе координат. Решение линеаризованной задачи о неизотермическом течении разреженного газа через канал получено с применением метода характеристик. Показано, что вид граничного условия становится определяющим при построении этого решения. В широком диапазоне изменения значений числа Кнудсена вычислены приведенные потоки тепла и массы газа через поперечное сечение канала в зависимости от коэффициента аккомодации тангенциального импульса. Получены предельные выражения этих потоков для свободномолекулярного и гидродинамического режимов течения. Проведено сравнение с аналогичными результатами, представленными в открытой печати. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых нанотехнологий.

Ключевые слова: кинетическое уравнение Больцмана, уравнение Вильямса, зеркально-диффузное отражение, зеркально-диффузнная модель, модель Максвела, аналитическое решение, число Кнудсена.

УДК: 533.72

MSC: 35F30

DOI: 10.15507/2079-6900.20.201801.64-77



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024