Miglioramento della modellazione delle collisioni per i metodi Monte Carlo di simulazione diretta

Titolo originale:

Improved Collision Modeling for Direct Simulation Monte Carlo Methods

Contenuto del libro:

Nell'algoritmo Smoothed Accept/Reject (SAR), il criterio di accettazione/rifiuto viene modificato rispetto al Direct Simulation Monte Carlo (DSMC): invece di una funzione binaria di rifiuto o accettazione, le collisioni possono essere parzialmente accettate con una ponderazione lineare tra zero e uno. L'accettazione parziale si basa su una fascia intorno al criterio di accettazione/rifiuto originale, definita come una percentuale del criterio di collisione, che viene chiamata.

Viene esplorata una relazione precedentemente nota tra Mach e. Le distribuzioni di velocità delle particelle vengono esaminate per tutti gli algoritmi e confrontate con i dati sperimentali per determinare l'effetto dell'algoritmo SAR a livello microscopico. Tutti i confronti con l'esperimento mostrano una dipendenza dal Mach, già notata in precedenza, che è stata definita per le simulazioni di urti normali.

DSMC non simula adeguatamente il non-equilibrio all'interno delle celle a un numero di Mach elevato attraverso lo shock, ma SAR sì. L'algoritmo SAR modella il campo di flusso nell'urto meglio di DSMC grazie a una modifica del tasso di collisione e dei metodi di campionamento delle particelle, che consente una simulazione più accurata.