litceysel.ru
добавить свой файл
  1 2 3 4 5

Научная и практическая значимость работы

Научная значимость работы заключается в разработке достаточно простых асимптотических моделей движения неравновесных сред, полученных из фундаментальных принципов кинетической теории газов.

Строгость исходной теоретической базы обуславливает научную состоятельность разработанных моделей, а их относительная газодинамическая простота позволяет усложнять их при необходимости практически неограниченным набором различных физико-химических процессов. При этом усложненная математическая модель остается все еще доступной для обозримого аналитического или (достаточно экономного по затратам машинного времени) численного исследования.

Практическая важность этого подхода обусловлена его непосредственным применением к решению ряда актуальных проблем гиперзвуковых неравновесных течений, связанных с разработкой перспективных воздушно-космических аппаратов и газодинамических устройств непрерывного действия, таких как адсорбционные лазеры и гиперзвуковые воздушно-реактивные двигатели, а также проблем неравновесного гетерогенного катализа.

На защиту выносятся следующие результаты

    • Теорема единственности решения f уравнения Больцмана в слое Кнудсена, совпадающего в главном приближении f(0) по числу Кнудсена К → 0 (или в пограничном слое) с термодинамически и механически сильно неравновесной локально-максвелловской функцией распределения молекул f(0)(u,T). Существенно отметить, что в отличие от обычных, асимптотически малых условий скольжения и температурного скачка , справедливых в области значений соответствующих коэффициентов аккомодации порядка единицы, в области малых значений этих коэффициентов (), макропараметры газа вблизи стенки u и T могут отличаться от параметров самой стенки u = 0, T =Тw на свою характерную величину.


    • Продвижение асимптотического ньютоновского подхода к решению задач вязкого гиперзвукового обтекания тел с континуального на структурно более сложный кинетический уровень. Определение условий, при которых вязкие ударные или пограничные слои становятся кинетическими, т.е. требующими учета эффектов разреженности в виде нелинейных по компоненте вихря законов трения и теплопередачи. Исследование нелинейных явлений переноса при решении задач гиперзвукового обтекания затупленных и тонких тел.

    • Модификация асимптотической гиперзвуковой “ δ” – модели ударной волны Грэда в ее простейшем варианте – «пучок – сплошная среда» на случай течения разреженного газа с физико-химическими процессами. Определение на основе этой модели констант поступательно-неравновесных химических реакций неаррениусовского типа.

    • Постановка и принципиальное решение задачи, связанной с возможностью передачи колебательной энергии в газ от конденсированной фазы с одновременным учетом наиболее существенных физических механизмов, происходящих в газе, на поверхности и внутри частиц. Определение условий, необходимых для осуществления эффективного смешения аэрозольных частиц углекислоты с потоком колебательно-возбужденного азота, а также времен жизни частиц и глубины проникновения их в газовую фазу.

    • Принципы моделирования неравновесного теплообмена при обтекании поверхностей с каталитической активностью.

    • Эффекты гетерогенного и гомогенного взаимодействия компонентов диссоциированной смеси газов при обтекании ими каталитически активных поверхностей.

    • Модель гетерогенной каталитической рекомбинации, учитывающей динамику активных центров поверхности.

    • Параметры подобия и соответствующие универсальные зависимости, определяющие максимальные значения неравновесных тепловых потоков при движении их в атмосфере Земли по траекториям планирующего спуска.
    • Асимптотическая методика расчета распределения давления и аэродинамических характеристик клина, конуса и тонких крыльев, обтекаемых колебательно и химически неравновесными потоками воздуха.

    • Аналитическое исследование задач обтекания двойного клина и выпуклого угла гиперзвуковыми потоками релаксирующего газа.

    • Классификация, структура и параметры подобия неравновесных рециркуляционных течений.


<< предыдущая страница   следующая страница >>