ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
О различиях в характере течения при различных режимах можно судит по рис. 67, на
котором приведены результаты численного моделирования методами молекулярной газовой
динамики обтекания сферы при постоянном числе Маха M
∞
= 10 и различных числах Кнудсена,
соответствующих течению сплошной среды, переходному течению и свободно-молекулярному
течению. На этих рисунках красными точками показаны молекулы, непосредственно
провзаимодействовашие с обтекаемым телом (столкнувшиеся с поверхностью), желтым –
косвенно проивзаимодействовавшие (столкнувшиеся с молекулами, которые непосредственно
взаимодействовали с обтекаемым телом), синим – невзаимодействовавшие с обтекаемым телом.
В свободно-молекулярном потоке при расчете обтекания тел можно пренебречь
изменением движения вследствие соударения молекул друг с другом по сравнению с
соответствующим изменением от соударения с телом. Исследования в области свободно-
молекулярного течения проводятся методами кинетической теории газов. В свободно-
молекулярном потоке частицы газа не взаимодействуют между собой и пограничного слоя
фактически нет.
При течениях со скольжением скорость потока у стенки не равна нулю, а газ скользит по
поверхности с конечной скоростью. В пограничном слое скорость потока изменяется от
скорости скольжения до скорости на границе пограничного слоя. При этом температура газа у
стенки не равна температуре поверхности тела.
В переходной области от течения со скольжением до свободно-молекулярного потока
происходят чрезвычайно сложные явления. Здесь одинаково важно как взаимодействие
молекул друг с другом, так и соударение молекул с поверхностью тела, поэтому необходимо
учитывать взаимодействие отраженных молекул с молекулами набегающего потока.
В области течения со скольжением уравнения Навье-Стокса и уравнения пограничного
слоя, вообще говоря, не применимы. Эти уравнения должны быть дополнены членами,
учитывающими влияние разрежения. Кроме того, граничные условия задачи должны быть
записаны с учетом явления скольжения.
В общем случае для определения скорости скольжения и температуры газа у стенке
необходимо кроме средней длины свободного пробега молекул знать производную от
температуры вдоль поверхности и коэффициенты аккомодации и отражения.
Наиболее вероятными схемами отражения молекул от поверхности являются диффузное
и зеркальное (результаты численного моделирования, представленные на рис. 67, получены в
предположении диффузного отражения).
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- …
- следующая ›
- последняя »
