Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634840)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система
Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации  / №3 2015

СТОХАСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЯЗКОСТИ РАЗРЕЖЕННЫХ ГАЗОВ (150,00 руб.)

0   0
Первый авторРудяк
АвторыЛежнев Е.В.
Страниц10
ID465511
АннотацияМолекулярное моделирование процессов переноса во многих случаях является единственно возможным. Наиболее последовательным методом такого моделирования является метод молекулярной динамики. Он является, однако, весьма затратным с точки зрения необходимых вычислительных ресурсов. Несмотря на то что метод молекулярной динамики имеет предсказательную силу эксперимента, он не дает точных фазовых траекторий исследуемой системы вследствие того, что движение молекулярных систем неустойчиво по Ляпунову относительно вносимых возмущений (а при численном моделировании они всегда существуют) и имеет место перемешивание фазовых траекторий. В данной статье предлагается алгоритм, в основе которого лежит стохастическое моделирование фазовых траекторий рассматриваемой молекулярной системы. При этом, естественно, должны выполняться законы сохранения. Алгоритм реализован для описания процессов переноса в разреженных газах. Рассматриваются системы молекул, взаимодействующие между собой посредством потенциала твердых сфер. В начальный момент времени все молекулы в некотором произвольном порядке вносятся в список. Затем последовательно для каждой молекулы реализуется процесс ее свободного сдвига и соударения со случайно выбранной молекулой. Вероятность столкновения определяется из сравнения разыгранного числа со средней вероятностью за выбранный интервал времени. В результате моделирования получаются данные о координатах и импульсах всех рассматриваемых молекул в последовательные моменты времени. Затем методами неравновесной статистической механики по этим данным вычисляются коэффициенты переноса. Работоспособность алгоритма продемонстрирована на примере моделирования коэффициента вязкости нескольких газов. Показано, что точность порядка 1–2 % удается получить при использовании сравнительно небольшого числа молекул. Эта точность растет с увеличением числа используемых в моделировании молекул и числа членов ансамбля (числа независимых фазовых траекторий), по которому производится усреднение результата
УДК531.15;533.15;538.93
Рудяк, В.Я. СТОХАСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЯЗКОСТИ РАЗРЕЖЕННЫХ ГАЗОВ / В.Я. Рудяк, Е.В. Лежнев // Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации .— 2015 .— №3 .— С. 99-108 .— URL: https://rucont.ru/efd/465511 (дата обращения: 27.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

2015 ДОКЛАДЫ АН ВШ РФ июль–сентябрь ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ УДК 531.15;533.15;538.93 СТОХАСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЯЗКОСТИ РАЗРЕЖЕННЫХ ГАЗОВ 1Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) В. <...> Лежнев1,2 2Новосибирский государственный технический университет Молекулярное моделирование процессов переноса во многих случаях является единственно возможным. <...> Наиболее последовательным методом такого моделирования является метод молекулярной динамики. <...> Несмотря на то что метод молекулярной динамики имеет предсказательную силу эксперимента, он не дает точных фазовых траекторий исследуемой системы вследствие того, что движение молекулярных систем неустойчиво по Ляпунову относительно вносимых возмущений (а при численном моделировании они всегда существуют) и имеет место перемешивание фазовых траекторий. <...> В данной статье предлагается алгоритм, в основе которого лежит стохастическое моделирование фазовых траекторий рассматриваемой молекулярной системы. <...> Рассматриваются системы молекул, взаимодействующие между собой посредством потенциала твердых сфер. <...> В начальный момент времени все молекулы в некотором произвольном порядке вносятся в список. <...> Затем последовательно для каждой молекулы реализуется процесс ее свободного сдвига и соударения со случайно выбранной молекулой. <...> Вероятность столкновения определяется из сравнения разыгранного числа со средней вероятностью за выбранный интервал времени. <...> В результате моделирования получаются данные о координатах и импульсах всех рассматриваемых молекул в последовательные моменты времени. <...> Затем методами неравновесной статистической механики по этим данным вычисляются коэффициенты переноса. <...> Работоспособность алгоритма продемонстрирована на примере моделирования коэффициента вязкости нескольких газов. <...> Эта точность растет с увеличением числа используемых в моделировании молекул и числа членов ансамбля (числа независимых <...>