КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Разработка программы моделирования
В соответствии с изложенными теоретическими идеями была создана программа MODMD79. Модификации в текст MODMD24 вносились таким образом, чтобы основное расчетное ядро оставалось без ощутимых изменений: а) добавлены новые переменные: - tid – время пролета молекулы в зеркально отражающей трубе; - q 1 – новое значение вспомогательного коэффициента q; - Tsss – старое значение переменной Tss, теперь она вычисляется по другой формуле; - NNN – значение относительной концентрации во всем объеме, рассчитанное по новому методу; - nk 1[] – массив, хранящий значения относительной концентрации в частных объемах, рассчитанные по новому методу, nk [] теперь вспомогательный массив, содержит периоды пролета текущей молекулы в частных объемах; б) изменения в расчетных процедурах: в конце процедуры counttrack в Tss теперь накапливается величина taukon / tid, в Tsss сохранено старое значение Tss; в) изменения в теле основной программы: - значение q 1 вычисляется по формуле: (r 12 – r 22)(1 – rA 2)/(2 ks ps a); - для каждой конкретной молекулы после моделирования влета определяется величина tid = | L / vx |, обнуляется массив nk []; - после вылета текущей молекулы значения nk [] делятся на tid, полученный nk [] суммируется с nk 1[]; - после отработки всех n траекторий вычисляется NNN по сумме всех элементов nk 1[] и вспомогательным коэффициентам (a, q 1); - выходные данные содержат интегральные значения относительной концентрации, рассчитанные как по новому, так и по старому методу (распределение по частным объемам – только по новому методу).
2. ДОРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ТОРЦЕВЫХ СТЕНОК МИП имеет входные отверстия, изображенные на рис.1.8а и рис.1.8б. Отверстия в переднем и заднем торцах одинаковы по форме, размерам и, следовательно, площади. Программа расчета распределения концентрации в объеме МИП MODMD82 отличается от описанной в программе MODMD79 формулой для расчета площадей отверстий и механизмом задания координат точек влета молекул в исследуемый объем.
Рис. 1.8а Торцевые стенки с овальными отверстиями Рис. 1.8б Торцевые стенки с круглыми отверстиями
Коэффициент прозрачности торцевых сеток, определяемый суммой площадей простых фигур: одной трети кольца с радиусами (r11+r12) и (r11 - r12) и 4 кругов с радиусом r12 для рис.1.8а и 4 кругов с радиусом r22 для рис.1.8б, вычисляется по следующей формуле:
(60)
Механизм задания координат точек влета в исследуемый объем связан с вероятностью влета. Для оценки вероятности попадания молекулы с координатами y2, z2 в объем, будем использовать параметр - радиус влета молекулы, равный расстоянию от оси X до точки влета на плоскости YZ: (61)
Вероятность попадания молекулы с в объем зависит от значения . Радиус влета при заданной геометрии отверстий определяет отношение длины дуги с радиусом , проходящей в области отверстий, к длине всей окружности. Это отношение и соответствует вероятности попадания молекулы с радиусом влета в объем. Из рис.4а видно, что не равная нулю вероятность попадания в объем существует только для случаев, когда:
r11 - r12 < < r11 + r12, r21 - r22 < < r21 + r22. (61)
Выражение, определяющее вероятность влета молекулы в область Î (r11 - r12, r11 + r12) имеет вид: (62) где sum = 0,5 × (r11 + r12 + ). Первое слагаемое в (62) соответствует отношению совокупной длины дуг в области отверстий к длине окружности с , без учета полукругов с радиусами r12. Второе слагаемое учитывает изменение длины дуг на полукругах в зависимости от . Выражение, определяющее вероятность влета молекулы в область Î (r21 - r22, r21 + r22) имеет вид: (63) где sum = 0.5 × (r21 + r22 + ).
Розыгрыш точек влета происходит в несколько этапов: а) В зависимости от значения компоненты скорости vx, определяется торец, через который молекула влетает в исследуемый объем, а, следовательно, координата x2. б) При помощи генератора случайных чисел выбираются значения y2 и z2, а затем рассчитывается r0=rвл в диапазоне (0,1) до тех пор, пока полученное значение не удовлетворит условию (61). в) При помощи генератора случайных чисел определяется y0 в диапазоне (0,1), причем условием попадания молекулы в объем является выполнение неравенства: y0 £ y, где y - рассчитывается либо по формуле (62), либо - (63), в зависимости какой торец используется. При розыгрыше вылета молекулы из объема решается аналогичная задача, в которой выполняется сравнение y0 и y при известном (если выполняется условие (61)) и, в зависимости от результата, молекула либо вылетает из объема, либо отражается от торцевой стенки.
Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 381; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |