Сборник программ курсов по магистерской программе 511632 - "Физика высокотемпературных процессов". - 23 стр.

                                                                                  23


          12. "Физико-химические процессы в газовой динамике"
                          К.ф.-м.н. В.В.Шумова

                                  СОДЕРЖАНИЕ

            I. Релаксационные процессы в газовой динамике (18 часов).

1. Понятие о релаксационной зоне ударной волны в реальном газе. Особенности
газодинамики релаксирующих газов с замедленным возбуждением внутренних степеней
свободы молекул. Иерархия характерных времен релаксационных процессов.

2. Поступательная релаксация. Газокинетическое уравнение Больцмана. Характерные
времена поступательной релаксации в однокомпонентной и двухкомпонентной системах
одноатомных газов. Немаксвелловские распределения. Эффекты, вызываемые
поступательной неравновесностью во фронте ударной волны.

3. Вращательная релаксация. Особенности и характерное время вращательной релаксации.
Классическая и полуклассические теории вращательной релаксации. Адиабатические и
неадиабатические вращательные уровни. Экспериментальные методы определения времен
вращательной релаксации.

4. Колебательная релаксация. Модель гармонического осциллятора. Формула Ландау-
Теллера. Колебательная релаксация малой примеси двухатомного газа в среде инертного
газа. Распределение молекул по колебательным уровням при V-T-обмене. Колебательная
релаксация в однокомпонентной системе двухатомных молекул, моделируемых
гармоническими осцилляторами. V-V-обмен. Модель ангармонического осциллятора.
Распределение Тринора. Релаксация в однокомпонентной системе ангармонических
осцилляторов. Колебательная релаксация многоатомных молекул.

5. Химические реакции в релаксационной зоне ударных волн. Особенности
взаимодействия колебательной релаксации и диссоциации многоатомных молекул.
Статистическая теория мономолекулярного распада. Двухтемпературные модели
диссоциации. Лестничные модели. Диссоциация в условиях многомодовой колебательной
неравновесности. Кинетика рекомбинации в сверхзвуковых расшияющихся потоках
высокоэнтальпийного диссоциированного газа.

6. Ионизационная зона сильных ударных волн в газах. Механизмы появления первичных
электронов: модель Ландау-Зинера, фотоионизация. Основные механизмы ионизации в
ударных волнах. Температура электронов и тяжелых частиц. Кинетика ступенчатой
ионизации. Кинетика рекомбинации в сверхзвуковых расширяющихся потоках частично
ионизованного газа.




                                                                                  23