Speaker
Description
Процесс образования кластеров как способ получения частиц с заданными свойствами находит применение в оптоэлектронных устройствах, биомедицинских исследованиях и других приложениях [1,2]. Одним из методов получения кластеров является охлаждение газа в сильно недорасширенной сверхзвуковой струе [3]. Кластеризация в этих условиях определяется в особенности двумя параметрами: давлением и температурой торможения газа [4]. В широком диапазоне условий такие течения характеризуются термодинамической неравновесностью в потоке, что приводит к необходимости использовать кинетические методы. Одним из таких методов является метод прямого статистического моделирования (ПСМ) [5], который моделирует эволюцию ансамбля частиц газа на основе уравнения Больцмана и позволяет корректно описывать неравновесные эффекты. Однако при численном моделировании кластеризации методом ПСМ основная трудность — существенное различие концентраций мономеров и кластеров, что снижает точность оценки среднего размера кластеров в струе [6].
В данной работе предложена модификация модели кластерообразования для метода ПСМ [6], которая использует статистические весовые множители для повышения точности моделирования кластерных компонентов. Данная модель имплементирована в коде SMILE++ [7]. В докладе будут представлены результаты верификации и валидации модели, результаты численного моделирования кластеризации в сильно недорасширенных струях, оценка точности вычисления функции распределения кластеров по размерам с использованием предложенной модели.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Kruis F.E. et al. J. Aerosol Sci. 1998. Vol. 29. P. 511–535.
2 Wegner K. et al. J. Phys. D. 2006. Vol. 39. P. R439.
3 Smirnov B.M. Phys.-Usp. 2017. Vol. 60. P. 1236–1267.
4 Smirnov B.M. Phys.-Usp. 2003. Vol. 46. P. 589–628.
5 Bird G.A. Oxford University Press, 1994.
6 Yarkov L.V. et al. E3S Web of Conferences. 2023. Vol. 459. P. 01008.
7 Kashkovsky A.V. et al. Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2025. Vol. 98. No. 7. P. 1872–1897.
