Условия возникновения и величина эффекта высокоскоростного перехлёста в ударно-сжатой смеси газов

Авторы

Кузнецов М. М.^*, Кулешова Ю. Д.^**, Решетникова Ю. Г.^***, Смотрова Л. В.^****

Московский государственный областной университет, ул. Радио, 10 а, Москва, 105005, Россия

*e-mail: kuznets-omn@yandex.ru
**e-mail: juliaybogdanova@mail.ru
***e-mail: gau1972@mail.ru
****e-mail: lilysmotrova@mail.ru

Аннотация

Даны строгая формулировка и строгое обоснование необходимых и достаточных условий высокоскоростной поступательной неравновесности в аналитической бимодальной модели ударной волны для бинарной смеси газов. Этот вид неравновесности наиболее существенно проявляется в так называемом эффекте «перехлёста». В этом эффекте, как показано в численных исследованиях, концентрация пар молекул с большими относительными скоростями по сравнению с их тепловыми внутри фронта ударной волны значительно превосходит её значение в поступательном равновесии за волной. Приведены также аналитические оценки этого эффекта, учитывающие наличие внутренних степеней свободы у молекул тяжелого компонента в рэлеевской смеси газов.

Ключевые слова

кинетический, уравнение, неравновесный, смесь газов, ударная волна

Библиографический список

1. Рыжов Ю.А., Никитченко Ю.А., Парамонов И.В. Численное исследование гиперзвукового обтекания острой кромки на основе модели Навье-Стокса-Фурье // Труды МАИ. 2012. № 55. URL: http://trudy.mai.ru/published.php?ID=30027

2. Кузнецов М.М., Матвеев С.В., Молоствин Е.В., Решетникова Ю.Г., Смотрова Л.В. Высокоскоростная поступательная неравновесность смеси газов в аналитической модели ударной волны // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2016. Т.17. № 1. URL: http://chemphys.edu.ru/issuse/2016-17-1/articles/613/

3. Кузнецов М.М., Кулешова Ю.Д., Смотрова Л.В, Решетникова Ю.Г. О максимуме эффекта высокоскоростной поступательной неравновесности в ударной волне // Вестник МГОУ. Физика-математика. 2016. № 3. С. 84-95.

4. Oberai M.M. A Mott-Smith distribution to describe the structure of a plane shock wave in binary mixture // Phys Fluids.1966. Vol. 9. P.1634-1678.

5. Генич А.П., Куликов С.В., Манелис Г.Б., Черешнев С.Л. Распределение молекулярных скоростей во фронте ударной волны в газовых смесях // Механика жидкости и газа. 1990. № 2. С. 144-150.

6. Куликов С.В., Терновая О.Н., Черешнев С.Л. Специфика поступательной неравновесности во фронте ударной волны в однокомпонентном газе // Химическая физика. 1993. Т. 12. № 3. С. 340-342.

7. Ching Shen, Zhenhua Hu, Wanquan Wu, Xiaoyan Xu. Shock Waves in Gas Mixtures with Internal Energy Relaxation. Rarefied Gas Dynamics // Proceedings of the 17^th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics July 8-14, 1990, Aachen, Germany. P. 247-254.

Скачать статью