РАСЧЕТ ЭМИССИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНОГО ГАЗА CO2 В ДИАПАЗОНЕ ОТ 3200 ДО 5400 СМ–1 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛЕЙ LBL И SNB
https://doi.org/10.56304/S2079562924060228
EDN: CXNASQ
Аннотация
Представлена методика расчета поглощательных и излучательных характеристик CO2 в диапазоне от 3200 до 5400 см–1 с учетом влияния термической неравновесности. Проведена серия расчетов с использованием line–by–line (LBL) и статистической узкополосной модели (SNB). Расчеты выполнены при различных давлениях, областях спектра, толщинах слоя, температурах и молярных долях CO2. Полученная методика показывает хорошее согласование между собой моделей LBL и SNB, а также удовлетворительно согласовывается с экспериментальными данными при расчете величины пропускательной способности. В рассматриваемом диапазоне неравновесность по вращательной температуре практически не оказывает влияния на излучательные характеристики, в отличии поступательной и колебательной температур, которые оказывают существенное влияние на значение неравновесной функции Планка. Полученная методика может использоваться для расчетов при исследовании проблемы глобального потепления.
Об авторах
А. М. Молчанов
Московский авиационный институт (национальный исследовательский универистет)
Россия
Россия
Д. С. Янышев
Московский авиационный институт (национальный исследовательский универистет)
Россия
Россия
Л. В. Быков
Московский авиационный институт (национальный исследовательский универистет)
Россия
Россия
А. С. Коваленко
Московский авиационный институт (национальный исследовательский универистет)
Россия
Россия
Список литературы
1. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V., Varaksin A.Yu. // Mathematics. 2022. V. 10. P. 2130.
2. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V., Varaksin A.Yu. // Aerospace. 2023. V. 10. P. 662.
3. Ачасов О.В. и др. Диагностика неравновесных состояний в молекулярных лазерах. 1985. Минск: Наука и техника.
4. Kudryavtsev N.N., Novikov S.S. // Int. J. Heat Mass Transfer. 1982. V. 25. P. 1541–1558.
5. Кудрявцев Н.Н., Новиков С.С. // Теплофизические свойства веществ. 1980. Т. 18 (6). С. 1161–1167.
6. Молчанов А.М., Быков Л.В., Янышев Д.С. // Теплофизика и аэромеханика. 2017. Т. 24 (3). С. 413–434. 7.Modest M.F. Radiative Heat Transfer (2nd Ed.). 2003. Hardbound: Academic.
7. Rothman L.S., Gordon I.E., Hargreaves R.J., et al. J.Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2022. V. 277. P.107949.
8. Rothman L.S., Gordon I.E., Barber R.J., Dothe H., Gamache R.R., Goldman A., Perevalov V., Tashkun S.A., Tennyson J. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2010. V. 111. P. 2139–2150.
9. Tashkun S.A., Perevalov V.I., Teffo J-L., Bykov A.D., Lavrentieva N.N. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2003. V. 82. P. 165–196.
10. Герцберг Г. Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул. 1949. Москва: Изд-во ин. лит-ры. [Herzberg G. Molecular Spectra and Molecular Structure II: Infrared and Raman Spectra of Polyatomic Molecules (9th Ed.). 1945. Princeton: D. Van Nostrand Comp.].
11. Goody R., Yung Y. Atmospheric Radiation (2nd. Ed.). 1989. Oxford: Oxford Univ.
12. Malkmus W. // J. Opt. Soc. Am. 1967. V. 57. P. 323–329.
13. Taine J., Soufiani A. // Adv. Heat Transfer. 1999. V. 33. P. 295–414.
14. Ludwig C.B., Malkmus W., Reardon J.E., Thomson J.A.L. Handbook of Infrared Radiation From Combustion Gases. SP-3080. 1973. NASA.
15. Rodgers C.D., Williams A.P. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1974. V. 14. P. 319–323.
16. Riviere Ph., Soufiani A. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2011. V. 112. P. 475–485.
17. Bharadwaj S.P., Modest M.F. // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2007. V. 103. P. 146–155.
18. Ryzhkov S.V. // Prob. At. Sci. Technol. 2010. No. 4 (7). P. 105–110.
19. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V., Varaksin A.Yu. // Appl. Sci. 2023. V. 13. P. 5538.
20. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V. // Comput. Therm. Sci. 2021. V. 13. P. 45–56.
21. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V., Varaksin A.Yu. // Appl. Sci. 2022. V. 12. P. 3610.
22. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V. // Probl. At. Sci. Technol. 2013. No. 1 (83). P. 12–14.
23. Кузенов В.В., Рыжков С.В. // Ядерная физика и инжиниринг. 2019. Т. 10. С. 263–270. [Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V. // Phys. At. Nucl. 2019. V. 82. P. 1341–1347].
24. Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V. // Probl. At. Sci. Technol. 2013. No. 4 (86). P. 103–107.
25. Кузенов В.В., Рыжков С.В. // Теплофиз. выс. темп. 2021. Т. 59. № 4. С. 492–501. [Kuzenov V.V., Ryzhkov S.V. // High Temp. 2022. V. 60. P. S7].
26. Клименко Г.К., Кузенов В.В., Ляпин А.А., Рыжков С.В. Расчет, моделирование и проектирование генераторов низкотемпературной плазмы. Уч. 2021. Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана.
27. Кузнецов В.А. // Теплоэнергетика. 2022. № 9. С. 7888. [Kuznetsov V.A. // Therm. Eng. 2022. V. 69. P. 702710].
28. Клименко В.В., Клименко А.В., Терешин А.Г., Микушина О.В. // Теплоэнергетика. 2022. № 3. С. 5–19. [Klimenko V.V., Klimenko A.V., Tereshin A.G., et al. Therm. Eng. 2022. V. 69. P. 149–162].
Рецензия
Для цитирования:
Молчанов А.М., Янышев Д.С., Быков Л.В., Коваленко А.С. РАСЧЕТ ЭМИССИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМИЧЕСКИ НЕРАВНОВЕСНОГО ГАЗА CO2 В ДИАПАЗОНЕ ОТ 3200 ДО 5400 СМ–1 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛЕЙ LBL И SNB. Ядерная физика и инжиниринг. 2025;16(1):96-107. https://doi.org/10.56304/S2079562924060228. EDN: CXNASQ
For citation:
Molchanov A.M., Yanyshev D.S., Bykov L.V., Kovalenko A.S. CALCULATION OF THE EMISSION CHARACTERISTICS OF THERMALLY NONEQUILIBRIUM CO2 GAS IN THE RANGE 3200–5400 CM–1 USING THE LINE-BY-LINE AND STATISTICAL NARROW-BAND MODELS. Nuclear Physics and Engineering. 2025;16(1):96-107. (In Russ.) https://doi.org/10.56304/S2079562924060228. EDN: CXNASQ
Просмотров:
15
Послать статью по эл. почте 