Studies on rarefied gas flows via an accurate finite-difference analysis of the Boltzmann equation

通过玻尔兹曼方程的精确有限差分分析研究稀薄气流

• 批准号: 21760129
• 负责人: KOSUGE Shingo
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21760129/
• 关键词: ボルツマン方程式; 希薄気体力学; 分子気体力学; 気体分子運動論; 自由分子気体; イオ; 惑星大気; 数値流体力学; 気体分子運動諭

(1) Steady behavior of a free-molecular gas(a highly rarefied gas in which the molecular collisions can be neglected) between parallel plates with non-uniform temperature is analyzed to clarify the dependence of the flow field on the boundary condition. Moreover, a new example where no steady flow is induced is investigated.(2) The behavior of Io's atmosphere is studied via a finite-difference analysis of a model Boltzmann equation. Unsteady flows caused by condensation and sublimation of sulfur dioxide(the main component of the atmosphere) during and after eclipse are obtained.

(1)本文分析了自由分子气体（一种可以忽略分子碰撞的高度稀薄气体）在非均匀温度平行平板间的稳态流动，阐明了流场对边界条件的依赖性。此外，一个新的例子，没有稳定的流动诱导进行了研究。(2)木卫一大气的行为进行了研究，通过有限差分分析模型玻尔兹曼方程。得到了日食期间和日食后二氧化硫（大气的主要成分）的凝结和升华引起的非定常流动。

项目成果

微量な非凝縮性気体がイオの大気の昇華過程に及ぼす影響:モデル・ボルツマン方程式による数値解析

少量不凝气体对木卫一大气升华过程的影响：利用模型玻尔兹曼方程进行数值分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Shingo Kosuge;Kazuo Aoki;Shigeru Takata;Ryosuke Hattori;Daisuke Sakai;小菅真吾;小菅真吾;小菅真吾
• 通讯作者: 小菅真吾

Steady flows of a highly rarefied gas induced by nonuniform wall temperature

• DOI: 10.1063/1.3558872
• 发表时间: 2011-03
• 期刊: Physics of Fluids
• 影响因子: 4.6
• 作者: S. Kosuge;K. Aoki;S. Takata;R. Hattori;D. Sakai

Steady flows of a highly rarefied gas induced by non-uniform temperature of a boundary

边界温度不均匀引起的高度稀薄气体的稳定流动

• 发表时间: 2009
• 作者: Shingo Kosuge;Kazuo Aoki;Shigeru Takata;Ryosuke Hattori;Daisuke Sakai;小菅真吾;小菅真吾;小菅真吾;小菅真吾;小菅真吾
• 通讯作者: 小菅真吾

食の間の凝縮・昇華に伴うイオの大気の非定常流:モデル・ボルツマン方程式の数値解析

由于日食期间的凝结和升华而导致木卫一大气中的不稳定流动：玻尔兹曼方程模型的数值分析

• 发表时间: 2011
• 作者: Shingo Kosuge;Kazuo Aoki;Shigeru Takata;Ryosuke Hattori;Daisuke Sakai;小菅真吾;小菅真吾
• 通讯作者: 小菅真吾

境界の温度分布により誘起される高度に希薄な気体の定常流

边界温度分布引起的高稀气体稳定流动

• 发表时间: 2009
• 作者: Shingo Kosuge;Kazuo Aoki;Shigeru Takata;Ryosuke Hattori;Daisuke Sakai;小菅真吾;小菅真吾;小菅真吾;小菅真吾;小菅真吾;小菅真吾;小菅真吾
• 通讯作者: 小菅真吾