多元混合气体中非线性声衰减的数值模拟

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【摘要】

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采用直接模拟蒙特卡罗方法(DSMC)对多元混合气体中的非线性声衰减进行数值模拟,提出了一种不依赖于经验参数的声衰减的理论预测模型.通过DSMC数值模拟方法获得了包括氮气、氧

【作者】

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鄢舒王殊

【机构】

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华中科技大学电子与信息工程系,武汉,430074

【出处】

：

声学学报

【发表日期】

：

2008年6期

【关键词】

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多元混合气体非线性声衰减数值模拟直接模拟蒙特卡罗方法气体成分气体传感器预测模型预测精度预测结果声波频率范围碰撞过程模拟结果模拟方法

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采用直接模拟蒙特卡罗方法(DSMC)对多元混合气体中的非线性声衰减进行数值模拟,提出了一种不依赖于经验参数的声衰减的理论预测模型.通过DSMC数值模拟方法获得了包括氮气、氧气、二氧化碳、甲烷和水蒸气在内的多种多元混合气体的声衰减谱,研究的声波频率范围从8MHz到232MHz.与弛豫衰减的DL模型和经典衰减的Stokes-Kirchhoff公式的结果比较表明,该模犁的声衰减预测结果与之相符,其预测精度取决于对产生声衰减的分子碰撞过程的正确认识.另外数值模拟结果还表明,不同频率声波的声衰减对包含不同气体成分的混合气体特征不同,这将使得开发能够定量的检测不同环境和过程中的气体成分的智能声气体传感器成为可能.

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