НЕРАВНОВЕСНОЕ СВЕРХЗВУКОВОЕ ОБТЕКАНИЕ ЗАТУПЛЕННОЙ ПЛАСТИНЫ ПОД БОЛЬШИМ УГЛОМ АТАКИ
- Авторы: Суржиков С.Т.1
-
Учреждения:
- Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
- Выпуск: № 2 (2023)
- Страницы: 123-137
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/1024-7084/article/view/135090
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0568528122600722
- EDN: https://elibrary.ru/EPLRMF
- ID: 135090
Цитировать
Аннотация
Сформулирована компьютерная модель, предназначенная для изучения процессов неравновесной физико-химической газовой динамики при обтекании затупленной пластины конечных размеров сверхзвуковым потоком разреженного воздуха для условий лабораторных экспериментов. Компьютерная модель основана на двухмерных уравнениях Навье–Стокса, сохранения энергии поступательных степеней свободы атомов и молекул, колебательных степеней свободы двухатомных молекул, уравнений химической кинетики и диффузии отдельных компонент частично ионизованного газового потока. Дан анализ основных газодинамических и кинетических процессов при обтекании затупленной пластины при числах Маха М = 10 и 20. Показано образование областей термической неравновесности.
Об авторах
С. Т. Суржиков
Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: surg@ipmnet.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Bird G.A. Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows. Clarendon Press. Oxford. 1994. 458 p.
- Hayes W.D., Probstein R.F. Hypersonic Flow Theory. New York.: Acad.Press, 1959. 464 p.
- Маслов А.А., Миронов С.Г., Поплавская Т.В., Ветлуцкий В.Н. О влиянии угла атаки на гиперзвуковое обтекание пластины // ТВТ. 1998. Т. 36. № 5. С. 754–760.
- Черный Г.Г. Течение газа с большой сверхзвуковой скоростью. М.: Физматлит, 1959. 220 с.
- Лунев В.В. Течение реальных газов с большими скоростями. М.: Физматлит. 2007. 760 с.
- Cheng H.K., Hall J.G., Golian T.C., Hertzberg A. Boundary-Layer Displacement and Leading-Edge Bluntness Effects in High-Temperature Hypersonic Flow // JARS. 1961. V. 28. № 5. P. 353–381. https://doi.org/10.2514/8.9002
- Yakura J.K. Theory of Entropy Layers and Nose Bluntness in Hypersonic Flow // P. 421–470. https://doi.org/10.2514/5.9781600864810.0421.0470 in book Hypersonic Flow Research / Ed. by Riddel F.R. New York.: Academic Press, 1962. 758 p.
- Маслов А.А., Поплавская Т.В., Миронов С.Г., Цирюльников И.С. Волновые процессы в ударном слое на пластине, расположенной под углом атаки // ПМТФ. 2010. Т. 51. № 4. С. 39–47.
- Маслов А.А., Миронов С.Г., Кудрявцев А.Н., Поплавская Т.В., Цирюльников И.С. Управление возмущениями в гиперзвуковом ударном слое на пластине нестационарным воздействием с поверхности // Изв. РАН. МЖГ. 2008. № 3. С. 52–161.
- Лысенко В.И. Влияние энтропийного слоя на устойчивость сверхзвукового ударного слоя и переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный // ПМТФ. 1990. № 6. С. 74–80.
- Hall J.G., Eschenroeder A.Q., Marrone P V. Blunt–nose inviscid airflows with coupled nonequilibrium processes // J. Aerosp. Sci. 1962. V. 29. P. 1038–1051.
- Mallinson S.G., Mudford N.R., Gai S.L. Leading-edge bluntness effects in hypervelocity flat plate flow // Phys. Fluids. 2020. 32. 046106. https://doi.org/10.1063/1.5138205
- Rose P., Stark W. Stagnation Point Heat Transfer Measurements in Dissociated Air // JAS. 1958. № 2. P. 86–97.
- Lees L. Laminar Heat Transfer over Blunt-Nosed Bodies at Hypersonic Flight Speeds // Jet Propulsion. 1956. № 4. P. 259–274.
- Fay J.A. and Riddel F. Theory of Stagnation Point Heat Transfer in Dissociated Air // JAS. 1958. № 2.
- Shang J.S., Surzhikov S.T. Nonequilibrium radiative hypersonic flow simulation // Progress in Aerospace Sciences. 2012. V. 53. P. 46–65.
- Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Наука. Гл. редакция физ.-мат. лит. 1966. 687 с.
- Clarke J.F., McChesney M. The Dynamics of Real Gases. London.: ButterWorths, 1964. 419 p.
- Park C. Nonequilibrium Hypersonic Aerothermodynamics. N.Y.: Wiley-Intern. Publ.1990. 358 p.
- Millikan R.C. and White D.R. Systematic of Vibrational Relaxation // J. Chemical Physics.1963. V. 39. № 12. P. 3209–3212.
- Bird R.B., Stewart W.E., Lightfoot E.W. Transport Phenomena / 2nd Ed. N.Y.: Wiley. 2002912 p.
- Hirschfelder J.O., Curtiss C.F., Bird R.B. The Molecular Theory of Gases and Liquids Revised Edition. Wiley-Interscience, 1964. 1280 p.
- Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. М.: Наука. 1978. 495 с.
- Суржиков С.Т. Компьютерная аэрофизика спускаемых космических аппаратов. Двухмерные модели. М.: Физматлит, 2018. 543 с.
- Chase M.W., Davies C.A., Downey J.R. Jr., Frutrip D.J., McDonald R., Syverud A.N. JANAF Thermochemical Tables / Third ed. Parts 1 and 2 // J. Physical and Chemical Reference Data. 1985.V. 14. № 1 Supl. P. 1–1856.
- Liou M.-S. A Sequel to AUSM: AUSM+ // J. Comput. Phys. 1996.V. 129. P. 364–382.
- Seleznev R.K., Surzhikov S.T. A Generalized Newton Method for Differential Equation of Chemical Kinetics // AIAA 2013-3009. 2013. 17 p.