Прямое статистическое моделирование динамики сильнонедорасширенной струи с частицами
Быков Н.Ю.1, Горбачев Ю.Е., Ковалев Д.Д., Васильев А.Э.1
1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия

Email: ddkov187@internet.ru
Поступила в редакцию: 4 мая 2026 г.
В окончательной редакции: 23 июня 2026 г.
Принята к печати: 23 октября 2026 г.
Выставление онлайн: 12 ноября 2026 г.
Методом прямого статистического моделирования проведен расчет сверхзвуковой сильнонедорасширенной струи с частицами. Рассмотрено истечение струи смеси гелий-ксенон (отношение масс компонентов 32.8) в гелий и кластеризующейся струи аргона в аргон в околоконтинуальном и переходном по числу Кнудсена режимах. Получены данные о газодинамических параметрах смеси и компонентов. Для переходного режима продемонстрирован неравновесный характер течения в дальнем поле струи как для смеси He-Xe, так для смеси мономеры-кластеры аргона. Показано, что изменение параметров течения может существенно поменять поведение кластеров. Ключевые слова: сверхзвуковая струя, затопленная струя, кластеры, смесь газов, DSMC.
- В.Г. Дулов, Г.А. Лукьянов, Газодинамика процессов истечения (Наука, Новосибирск, 1984)
- В.С. Авдуевский, Э.А. Ашратов, А.В. Иванов, У.Г. Пирумов, Газодинамика сверхзвуковых неизобарических струй (Машиностроение, М., 1989), с. 61--68
- Н.Ю. Быков, Ю.Е. Горбачев, Д.Д. Ковалев, В.В. Мизина, Изв. РАН. Механика жидкости и газа, N 6, 88 (2025). https://mzg.ipmnet.ru/ru/Issues/2025/6/88
- O.F. Hagena, Surf. Sci., 106 (1-3), 101 (1981). DOI: 10.1016/0039-6028(81)90187-4
- К.А. Дубровин, А.Е. Зарвин, В.В. Каляда, А.С. Яскин, Письма в ЖТФ, 46 (7), 32 (2020). DOI: 10.21883/PJTF.2020.07.49217.18011 [K.A. Dubrovin, A.E. Zarvin, V.V. Kalyada, A.S. Yaskin, Tech. Phys. Lett., 46 (4), 335--338 (2020). DOI: 10.1134/S1063785020040057]
- N.Y. Bykov, Yu.E. Gorbachev, S.A. Fyodorov, Front. Mech. Eng., 9, 1216927 (2023). DOI: 10.3389/fmech.2023.1216927
- H. Ashkenas, F.S. Sherman, Rarefied gas dynamics (Academic Press, N.Y., 1965), p. 84--105. https://ntrs.nasa.gov/citations/19660017917
- N.Y. Bykov, S.A. Fyodorov, Yu.E. Gorbachev, Phys. Fluids, 36 (8), 087134 (2024). DOI: 10.1063/5.0222569
- G.A. Bird, The DSMC method (CreateSpace Independent, 2013)
- О.И. Додулад, Ю.Ю. Клосс, Ф.Г. Черемисин, Физико-химическая кинетика в газовой динамике, 14 (1), (2013). http://chemphys.ipmnet.ru/issues/2013-14-1/articles/211/