Видеосеминар по аэромеханике ЦАГИ – ИТПМ СО РАН – СПбПУ-НИИМ МГУ, 28 июня (вторник) 2022 г., 15:00, главный корпус ИТПМ, к. 216

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРИСТЕНОЧНЫХ ТЕЧЕНИЙ В РАСШИРЕННОМ КНУДСЕНОВСКОМ СЛОЕ 

Березко Максим Эдуардович, Никитченко Юрий Алексеевич

(Московский авиационный институт)

 

     Представлены результаты численных расчётов течений высокой динамической неравновесности. Предложен метод комбинирования кинетической и гидродинамической моделей на примере плоского течения Куэтта. В качестве гидродинамической модели используется система моментных уравнений неполного 2-го порядка, которая представляет собой систему уравнений Навье-Стокса-Фурье. Кинетическая модель представлена модельным кинетическим уравнением многоатомных газов. Исследовано влияние выбора в качестве гидродинамической модели системы моментных уравнений старшего порядка на точность и физическую адекватность результатов численного эксперимента. В качестве такой модели использована система моментных уравнений 3-го порядка М3. Проведён анализ влияния граничных условий на результаты расчётов гидродинамической модели для широкого интервала чисел Кнудсена и Маха. В качестве тестовой задачи также выбрано плоское течение Куэтта. Исследовались граничные условия прилипания и скольжения пограничного слоя. Предложен метод расчёта течений в окрестности поверхности большой кривизны. Исследуется задача обтекания гиперзвуковым потоком бесконечно острой кромки с использованием модельного кинетического уравнения многоатомных газов. Результаты расчета нормальных напряжений по поверхности пластины сравнивались с экспериментальными данными работы. Впервые удалось явно выделить поверхность разрыва и учесть молекулярные потоки из невозмущённого газа и потоки, которые взаимодействовали с твёрдой поверхностью. Показано, что параметры газа в особой точке, отделяющей острую кромку от набегающего потока, не могут рассматриваться как усредненные значения параметров в окрестности этой точки.