Модели неравновесных течений
Год издания: 2013
Автор: Никитченко Ю.А.
Издательство: МАИ
ISBN: 978-5-4316-0161-3
Язык: Русский
Формат: PDF
Качество: Издательский макет или текст (eBook)
Интерактивное оглавление: Нет
Количество страниц: 159
Описание: Рассмотрены модели неравновесных течений совершенного однокомпонентного газа. Термин “неравновесность” понимается в смысле отклонения функции распределения молекул от локально-максвелловской. Предложен метод построения моментных уравнений с использованием функции распределения общего вида. На базе системы моментных уравнений получен ряд новых моделей течения многоатомных газов. Разработаны граничные условия на твердой поверхности, пригодные для течений в широком интервале чисел Кнудсена. Проведено тестирование разработанных моделей на примере расчета вырожденных течений. Рассмотрена тестовая задача гиперзвукового обтекания бесконечно тонкой пластины под нулевым углом атаки.
Монография рассчитана на специалистов в области аэромеханики, газодинамики и ряда смежных областей. Она может быть полезна студентам старших курсов соответствующих специальностей вузов.
Оглавление
Предисловие……………………………………………………………5
Условные обозначения………………………………………………...6
Введение………………………………………………………………..10
Глава 1
СИСТЕМА МОМЕНТНЫХ УРАВНЕНИЙ
МНОГОАТОМНЫХ ГАЗОВ
1.1. Основные допущения. Используемые термины и символы…….20
1.2. Построение системы моментных уравнений………………….….23
1.3. Замыкание системы моментных уравнений………………………28
1.4. Время релаксации…………………………………………………..30
1.5. Энергообмен между поступательными и внутренними
степенями свободы молекул……………………………………….33
1.6. Двадцатичетырехмоментная система уравнений……….………...35
Глава 2
СОГЛАСОВАННАЯ СИСТЕМА МОМЕНТНЫХ
УРАВНЕНИЙ
2.1. Аппроксимирующая функция распределения.
Моменты пятого порядка в локальном выражении…………… …41
2.2. Сопоставление балансового и локального выражений
моментов четвертого порядка………………………………………44
2.3. Согласование балансового и локального выражений
моментов четвертого порядка………………………………………47
Глава 3
СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ СОХРАНЕНИЯ
3.1. Модель первого приближения………………………………………56
3.2. Модель второго приближения. Релаксационная модель…………..69
Глава 4
ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГРАНИЧНЫХ
УСЛОВИЙ НА ТВЕРДОЙ ПОВЕРХНОСТИ
4.1. Общие положения…………………………………………………….82
4.2. Функция распределения в граничной точке……………………...... 86
4.3. Скольжение и скачок температуры………………………………….88
4.4. Вспомогательная модель граничных условий……………………...90
4.5. Оценка значения свободного параметра модели…..………………..93
4
Глава 5
ИНЖЕНЕРНЫЕ МОДЕЛИ
5.1. Внепорядковая модель первого приближения……………………..95
5.2. Вспомогательная кинетическая модель.
Анализ внепорядковой модели………………………………………100
5.3. Гибридная модель…………………………………………………….110
Глава 6
ТЕСТОВЫЕ РАСЧЕТЫ ВЫРОЖДЕННЫХ ТЕЧЕНИЙ
6.1. Общие замечания……………………………………………………..116
6.2. Теплопередача в плоском слое неподвижного газа………………..118
6.3. Плоское течение Куэтта………………………………………….…..120
6.4. Задача о структуре ударной волны………………………………….124
Глава 7
ГИПЕРЗВУКОВОЕ ОБТЕКАНИЕ ТОНКОЙ ПЛАСТИНЫ
ПРИ НУЛЕВОМ УГЛЕ АТАКИ
7.1. Общие замечания……………………………………………………...131
7.2. Формулировка задачи. Единицы измерения………………………...132
7.3. Системы уравнений. Граничные условия…………………………....133
7.4. Конечно-разностная реализация……………………………………...143
7.5. Результаты расчетов………………………………………………..…146
Библиографический список………………………………………………..155
