Новая презентация

1.

Численное моделирование
свойств переноса полярной
среды аммиака
Преддипломная практика

2.

Актуальность
Актуальность темы исследования обусловлена фундаментальной ролью коэффициентов переноса
в современной термодинамике неравновесных процессов и технической физике. Аммиак, будучи
одним из ключевых полярных соединений промышленного значения, демонстрирует сложное
поведение транспортных свойств, определяемое дипольным взаимодействием молекул.
Точное предсказание теплопроводности, вязкости и коэффициента диффузии аммиака
критически важно для проектирования холодильных систем, химических реакторов, процессов
синтеза удобрений и энергетических установок с аммиачным циклом.

3.

Цель исследования
Цель исследования состоит в разработке и реализации комплексного математического и
программного обеспечения для численного моделирования коэффициентов переноса аммиака на основе
кинетической теории газов с использованием потенциала Штокмайера.
Предметом исследования выступают математические модели и численные методы расчета
коэффициентов переноса полярных сред на основе решения кинетических уравнений с использованием
реалистичных межмолекулярных потенциалов.

4.

Обоснование выбора расчетных потенциалов и параметров
Выбор адекватного
потенциала межмолекулярного
взаимодействия
ключевым этапом в
дипольного
взаимодействия
для является
аммиака
численном моделировании транспортных свойств.
Потенциал Штокмайера, объединяющий потенциал Леннарда-Джонса и усредненное дипольное
взаимодействие, записывается в виде:

5.

В работе была выполнена систематическая оптимизация параметров потенциала Штокмайера для
аммиака путем минимизации целевой функции:

6.

Разработка и верификация численных схем расчета
-вычисление траекторий транспортных
столкновений и углов рассеяния
коэффициентов
-вычисление сечений столкновений
-вычисление интегралов столкновений
-вычисление коэффициентов вязкости, теплопроводности, диффузии по формулам кинетической
теории

7.

С помощью разработанной программы были
получены следующие результаты:

8.

9.

Заключение
Было проведено комплексное исследование численного моделирования свойств переноса
полярной среды — аммиака — на основе строгих методов кинетической теории газов с использованием
потенциала Штокмайера. Достигнута поставленная цель разработки и реализации математического и
программного обеспечения для высокоточного расчета коэффициентов вязкости, теплопроводности и
диффузии в широком температурном диапазоне.