На кафедре молекулярных процессов и экстремальных состояний вещества изучили применение моментных уравнений

Сотрудник физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова вместе с коллегами исследовал применение регуляризированных моментных уравнений в газовой динамике. О своей работе ученые написали в статье, которая была опубликована в журнале Physics of Fluids.

Моментные уравнения — это неоднородные дифференциальные уравнения, где неоднородная часть уравнений представляет собой алгебраическую функцию искомых моментов.

«Статья является продолжением исследования применимости регуляризированных моментных уравнений (R13) для моделирования неравновесных газовых течений. Данный макроскопический подход к описанию течения газа оказывается применим в существенно более широкой области, нежели классические уравнения газовой динамики. Эта методика уже была успешно применёна для моделирования функционирования газовых микронасосов. Статья посвящена детальному анализу области применимости этих уравнений для сверхзвуковых течений», — рассказал Максим Тимохин, один из авторов статьи, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник кафедры молекулярных процессов и экстремальных состояний вещества физического факультета МГУ.

В ходе данной работы в качестве эталонного решения ученые получили результаты структуры ударной волны в широком диапазоне чисел Маха (от 1,0 до 10,0) с помощью прямого статистического моделирования Монте-Карло. Все численные решения для исследуемых вариантов системы R13 авторы получили с помощью метода Годунова повышенного порядка.

«Полученные результаты позволяют сделать вывод о корректной постановке граничных условий при моделировании взаимодействия газа с твёрдой поверхностью в сверхзвуковом течении. Совместная реализация данной постановки является следующим этапом дальнейшей работы», — заключил ученый.

Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Института теоретической и прикладной механики имени С.А. Христиановича СО РАН и Викторианского университета, Канада.