نمذجة التصادمات بطريقة مونتي كارلو لجسيمات غاز لمركبة واحدة أو اثنتين مع سطح

Abstract

تعتبر دراسة الخصائص الإحصائية لجسيمات الغاز أو الهواء بجانب سطح أثناء عملية التلحيم مهمة لفهم الكثير من الظواهر الفيزيائية. قمنا بتحضير برنامج محاكاة عددية يعتمد على طريقة مونتي كارلو لدراسة التصادمات المرنة لجسيمات الغاز مع السطح. تم اعتماد ثلاث مناطق بالنسبة لخلية المحاكاة (داخل الخلية وخارجها والسطح). وتمت معالجة التصادمات المرنة لجسيم مع جسيم آخر أو مع السطح حسب الحالة. لحساب سرعة الجسيمات بعد التصادم تم استعمال خوارزمية غوص صايدل التكرارية. قمنا بحساب نسب التصادمات والقيم المتوسطة للسرعات وتوزيعها في المناطق الثلاث لجسيمات غاز الأكسيجين وفي ضغط ودرجة حرارة ثابتين (Tg=600K, P=1atm). تمت المحاكاة العددية من أجل تصادم واحد ومن أجل عدة تصادمات متتالية؛ كان الفرق قي مقادير التوزيعات كبيرا من أجل تصادمات متتالية. كما لاحظنا أن نسبة التصادم مع السطح ترتفع. و بالنسبة لأبعاد مختلفة للخلية (6 و 4 ), بينت المحاكاة أن الفرق في توزيعات السرعات في المناطق الثلاثة كان ضئيلا

L'étude des propriétés statistiques des particules de gaz ou d'air près d'une surface pendant le processus de soudage est importante pour comprendre de nombreux phénomènes physiques. Nous avons élaboré un programme de simulation numérique basé sur la méthode de Monte Carlo pour étudier les collisions élastiques des particules de gaz avec la surface. Trois régions ont été adoptées pour la cellule de simulation (intérieur, extérieur et surface). Et les collisions élastiques d'une particule avec une autre particule ou avec la surface ont été traitées, selon les cas. Pour calculer la vitesse des particules après la collision, l'algorithme itératif de Gauss-Seidel a été utilisé. Nous avons calculé les taux de collisions, les valeurs moyennes des vitesses et leurs distributions dans les trois régions pour des molécules d'oxygène gazeux, à pression et à température constante (Tg = 600K, P = 1atm). Des simulations numériques ont été effectuées pour une seule collision et pour plusieurs collisions successives ; La différence entre les grandeurs des distributions était importante pour les collisions successives. Nous avons également remarqué que le taux de collision avec la surface augmente. En ce qui concerne les différentes dimensions de la cellule (6 et 4 ), la simulation a montré que la différence dans les distributions de vitesse dans les trois régions était minime.