Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка алгоритмов и программ для численного моделирования сложных релаксирующих систем Романова, Надежда Николаевна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Романова, Надежда Николаевна. Разработка алгоритмов и программ для численного моделирования сложных релаксирующих систем : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.02.05.- Москва, 1995.- 14 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность темы: Решение ряда задач химической физики,

физики ударных волн, физики атмосферы, физической газодинамики, а также молекулярной спектроскопии и акустики, требует знания функции распределения молекул по колебательным и вращательным степеням свободы в стационарных, в том числе сверхзвуковых газовых потоках. При решении этих задач приходится сталкиваться с необходимость!) решать жесткие системы обыкновенных дифференциальных уравнений, как правило, нелинейных, при этом большой размерности. Создание быстродействующих и надежных алгоритмов и программ численного интегрирования таких систем является непременной частью математического моделирования релаксационных процессов.

Целью данной работы является создание комплекса алгоритмов и

программ для решения задач релаксации и использование его для выявления механизмов нарушения равновесия и построения неравновесной функции распределения по колебательным и вращательным степеням свободы в газодинамических системах на основе численного эксперимента.

Научная новизна и практическая ценность работы. Предложены

новые алгоритмы решения системы кинетических уравнений, позволяющие в несколько раз сократить затраты времени машинного времени и комплекс реализующих их программ для ревения кинетической задачи формирования кривой распределения молекул по колебательным и вращательным уровшш для различных форм газодинамического потока и различных форм констант колебательно- враща-

тельных и вращательно- поступательных переходов. Алгоритмы опробованы на тестовых заданиях.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Методы ускорения счета для задач релаксационной газовой

і динамики: метод разрежения и метод асинхронного интегрирования.

Эти методы позволяют в Б- 6 раз сократить затраты машинного времени по сравнению с традиционными. способами интегрирования в указанных задачах при удовлетворительной точности получаемых результатов. Эти методы могут быть использованы при отыскании в первом приближении оптимальных режимов работы, например, лазерных установок.

  1. С помощью этих методов установлено, что при сильном охлаждении газа, состоящего из ангармонических осцилляторов в сверхзвуковом сопле наличие косой ударной волны может привести к образованию абсолютной инверсии заселенностей колебательных уровней. Существует оптимальный угол наклона косой ударной волны, когда получаемый эффект становится максимальным.

  2. Найдено, что формирование кривой распределения по вращательным уровням в достаточной мере зависит от темпов изменения поступательной ташкфпту|>и п потоке, от формы выбранных коиотаит пароходов, формы газодинамического потока и, в меньшей степени от квантовости переходов.

  3. Метод асинхронного интегрирования позволил произвести "сшивку" кинетических кривых, отвечающих различным формам констант переходов с одновременным сокращением вычислительных затрат.

Достоверность и научная обоснованность результатов

подтверждается совпадением с результатами численных расчетов.

выполнены! по другим методикам и с результатами экспериментов, описанных в литературе.

Практическая ценность. Предложение в диссертации

ал г о ритмы и программы позволяют сократить затраты менянного времени и промоделировать ранее недоступные задачи релаксационной газовой динамики.

Апробация работы. Основные результаты диссертации были

доложены на 3 Всесоюзной школе- конференции "Кинетические и газодинамические процессы в неравновесных средах" (1986 г.) и на школе- семинаре "Фундаментальные проблемы фізики ударных волн" ( 1987 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть печатных

работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,