Hypersonic Nonequilibrium Flow around Sharp Edge

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A regularized problem has been formulated to describe the flow of a molecular gas in a hypersonic macrokinetic nonequilibrium thin viscous shock layer (kinetic TVSL) near a sharp edge. It is shown that the solution of the regularized kinetic TVSL problem on the sharp edge, the description of friction and heat transfer coincides with the solution of the Navier–Stokes analogue of this TVSL problem.
It is shown that in the kinetic TVSL the friction stress and the normal heat flow on the wall in the vicinity of the sharp edge are identical with the corresponding values in the Navier–Stokes TVSL. The similarity of currents near the sharp edge in the kinetic and Navier–Stokes versions of the TVSL is indicated. A method for constructing a solution to the kinetic TVSL problem for the vicinity of a sharp edge based on the Navier–Stokes TVSL solution is indicated. A formula is obtained for calculating the pressure on the surface in the kinetic TVSL flow near the sharp edge through the components of the solution (on the wall) of the Navier–Stokes TVSL flow problem.

About the authors

A. L. Ankudinov

Zhukovskii Central Institute of Aerohydrodynamics

Author for correspondence.
Email: ankudin2@yandex.ru
Russia, Moscow, Zhukovskii

References

  1. Brykina I.G. Asymptotic solutions of the thin viscous shock layer equations near the symmetry plane of blunt bodies in hypersonic rarefied gas flow // Fluid Dyn., 2011, vol. 46, no. 3, pp. 444–455.
  2. Brykina I.G., Rogov B.V., Tirsky G.A., Utyuzhnikov S.V. The effect of surface curvature on the boundary conditions in the viscous shock layer model for hypersonic rarefied gas flow // JAMM, 2012, vol. 76, iss. 6, pp. 677–687.
  3. Brykina I.G., Rogov B.V., Tirsky G.A., Titarev V.A., Utyuzhnikov S.V. A comparative analysis of approaches for investigating hypersonic flow over blunt bodies in a transitional regime // JAMM, 2013, vol. 77, iss. 1, pp. 9–16.
  4. Brykina I.G. Asymptotic investigation of heat transfer and skin friction in three-dimensional hypersonic rarefied gas flows // JAMM, 2016, vol. 80, no. 3, pp. 244–256.
  5. Noori S., Ghasemloo S., Mani M. Viscous shock layer around slender bodies with nonequilibrium air chemistry. iranian journal of science and technology // Trans. Mecha. Engng. Shiraz Univ., 2017, vol. 41, iss. 4, pp. 251–264.
  6. Brykina I.G. Approximate analytical solutions for heat fluxes in three-dimensional hypersonic flow over blunt bodies // Fluid Dyn., 2017, vol. 52, no. 4, pp. 572–586.
  7. Kuznetsov M.M., Nikolsky V.S. Kinetic analysis of hypersonic viscous flows of a polyatomic gas in a thin three–dimensional shock layer // Sci. Notes TsAGI, 1985, vol. 16, no. 3, pp. 38–49.
  8. Nikolsky V.S. Kinetic model of hypersonic flows of a rarefied gas // Math. Model., 1996, vol. 8, no. 12, pp. 29–46.
  9. Kuznetsov M.M., Lipatov I.I., Nikolsky V.S. Rheology of rarefied gas flow in hypersonic shock and boundary layers // Fluid Dyn., 2007, vol. 42, no. 5, pp. 851–857.
  10. Cheng H.K., Lee C.J., Wong E.Y., Yang H.T. Hypersonic slip flows and issues on extending continuum model beyond the Navier–Stokes level // AIAA Paper, 1989, 89–1663.
  11. Cheng H.K., Wong E.Y., Dogra V.K. A shock-layer theory based on thirteen-moment equations and DSMC calculations of rarefied hypersonic flows // AIAA Paper, 1991, 91–0783.
  12. Ankudinov A.L. Thin viscous shock layer taking into account the effects of gas rarefaction // Sci. Notes TsAGI, 2007, vol. 38, no. 3–4, pp. 88–93.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 А.Л. Анкудинов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».