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A Quadrature-Based Kinetic model for Dilute Non-Isothermal Granular Flows

Communications in Computational Physics 2011年第6期10卷 216-252页

作者： Alberto Passalacqua Janine E.Galvin Prakash Vedula Christine M.Hrenya Rodney O.Fox Department of Chemical and Biological Engineering Iowa State UniversityAmesIA 50011-2230USA United States Department of Energy National Energy Technology Laboratory MorgantownWV 26507-0880USA School of Aerospace and Mechanical Engineering University of OklahomaNormanOK 73019-0601USA Department of Chemical and Biological Engineering University of ColoradoBoulderCO 80309-0424USA.

A moment method with closures based on Gaussian quadrature formulas is proposed to solve the Boltzmann kinetic equation with a hard-sphere collision kernel for mono-dispersed *** orders of accuracy in terms of the moments of the velocity distribution function are considered,accounting for moments up to seventh ***-based closures for four different models for inelastic collisionthe Bhatnagar-Gross-Krook,ES-bgk,the Maxwell model for hard-sphere collisions,and the full Boltzmann hard-sphere collision integral-are derived and *** approach is validated studying a dilute non-isothermal granular flow of inelastic particles between two stationary Maxwellian *** obtained from the kinetic models are compared with the predictions of molecular dynamics(MD)simulations of a nearly equivalent system with finite-size *** influence of the number of quadrature nodes used to approximate the velocity distribution function on the accuracy of the predictions is *** for constitutive quantities such as the stress tensor and the heat flux are provided,and show the capability of the quadrature-based approach to predict them in agreement with the MD simulations under dilute conditions.

关键词： Kinetic equation quadrature-based moment method granular gas collision integral bgk-type model

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