Giải Phương Trình Số cho Vấn Đề Dòng Siêu Âm qua Một Tấm Mỏng

Springer Science and Business Media LLC - Tập 57 - Trang 193-201 - 2022
M. E. Berezko1, Yu. A. Nikitchenko1
1Zhukovski Central Aerohydrodynamic Institute (TsAGI), Zhukovsky, Russia

Tóm tắt

Vấn đề dòng siêu âm qua một cạnh mỏng tuyệt đối được xem xét. Giải pháp được đưa ra bằng cách sử dụng phương trình động học mô hình cho các khí đa nguyên tử. Phương pháp giải quyết vấn đề, cho phép phân biệt sự gián đoạn trong phân bố phân tử trong không gian vận tốc, được mô tả chi tiết. Phân bố ứng suất pháp trên bề mặt tấm và phía trên bề mặt này được tính toán. Các kết quả đạt được có sự phù hợp tốt với dữ liệu thực nghiệm. Bài báo chỉ ra rằng một vùng dòng bị rối loạn xuất hiện phía trước cạnh mỏng của tấm trong dòng siêu tốc.

Từ khóa

#dòng siêu âm #khí đa nguyên tử #ứng suất pháp #phương trình động học #phân bố phân tử

Tài liệu tham khảo

Buzykin, O.G. and Galkin, V.S., Modifications of gasdynamic equations of higher approximations of the Chapman–Enskog method, Fluid Dyn., 2001, vol. 36, no. 3, pp. 508–520. Galkin, V.S. and Rusakov, S.V., Transformation of the Burnett components of transport relations of gases, Fluid Dyn., 2014, vol. 49, no. 1, pp. 131–136. Kogan, M.N., Rarefied Gas Dynamics, New York: Plenum, 1969. Bird, G.A., Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows, Oxford: Clarendon, 1994. Shakhov, E.M., Metod issledovaniya dvizhenii razrezhennogo gaza (Method for Investigating Rarefied Gas Flows), Moscow: Computer Center of the USSR Academy of Sciences, 1975. Becker, M. and Boyland, D.E., Flow field and surface pressure measurements in the fully merged and transition flow regimes on a cooled sharp flat plate / Rarefied Gas Dynamics, Suppl. 4, Vol. 2, Ed. by C.L. Brundin, New York: Academic, 1967, pp. 993–1014. Dorrence, W.H., Viscous Hypersonic Flow, New York: McGraw-Hill, 1962. Balashov, A.A. and Dudin, G.N., Flow past a plate in the strong interaction regime in the presence of mass transfer, Trudy MFTI, 2015, vol. 7, no 1. Balashov, A.A. and Dudin, G.N., Investigation of flow past a flat plate in the strong interaction regime, Fluid Dyn. 2018, vol. 53, no. 3, pp. 394–401. Kuznetsov, M.M., Lipatov, I.I., and Nikol’skii V.S., Asymptotic analysis of the translational nonequilibrium effects in a hypersonic flow past a flat surface with sharp leading edge, Techn. Phys. Lett., 2008, vol. 34, no. 4, article 327. Kuznetsov, A.A. and Lunev, V.V., Heating of a sharp slender wedge in supersonic flow, Fluid Dyn., 2021, vol. 56, no. 1, pp. 116–120. Egorov, I.V. and Erofeev, A.I., Continuum and kinetic approaches to the simulation of the hypersonic flow past a flat plate, Fluid Dyn., 1997, vol. 32, no. 1, pp. 112–122. Shershnev, A.A., Kuznetsov, A.N., and Bondar’, E.A., Numerical simulation of supersonic gas flow past a flat plate on the basis of kinetic and continuum models, Vychisl. Tekhnologii, 2011, vol. 16, no. 6, pp. 93–104. Vyong Van Tien, Gorelov, S.L., and Rusakov, S.V., Effects of nonmonotonicity of the aerodynamic characteristics of a plate in a hypersonic rarefied gas flow, Trudy MAI, 2020, no. 110. Sumbatyan, M.A., Berdnik, Ya.A., and Bondarchuk, A.A., Iteration method for solving Navier–Stokes equations in the problem of viscous incompressible flow past a thin plate, Vestnik Tomsk. Univ., 2020, no. 66. Nikitchenko, Yu.A., Modeli neravnovesnykh techenii (Models of Nonequilibrium Flows), Moscow Aviation Institute, 2013. Nikitchenko, Yu.A., Model kinetic equation for polyatomic gases, Comput. Math. Math. Phys., 2017, vol. 57, no. 11, pp. 1843–1855. Bhatnagar, P.L., Gross, E.P., and Krook, M., A model for collision processes in gases, Phys. Rev., 1954, vol. 94, no. 3. Holway, L.H., New statistical models in kinetic theory: methods of construction, Phys. Fluids, 1966, vol. 3, no. 3.