Научный отчет № 5278

Название

Асимптотическое решение трехмерного уравнения тонкого вязкого ударного слоя при малых числах Рейнольдса.

Авторы

Брыкина И.Г., Пилюгин Н.Н.

Аннотация

Исследуется пространственное гиперзвуковое обтекание затупленных тел разреженным газом в переходном от континуального к свободномолекулярному режиме течения. Задача решается в рамках разработанной при малых числах Рейнольдса модели тонкого вязкого ударного слоя развитым асимптотическим методом. Получены простые аналитические решения для коэффициентов теплопередачи, трения и давления в зависимости от параметров набегающего потока, свойств газа и геометрических характеристик обтекаемого тела в случае трехмерных течений при малых числах Рейнольдса. Эти решения приведены в инвариантном, не зависящем от выбора системы координат виде. Оценены точность и область применимости этих решений. Показано, что при стремлении числа Рейнольдса к нулю решения для коэффициентов теплопередачи, полного трения и давления приближаются к значениям в свободномолекулярном потоке. Полученные аналитические зависимости позволяют проводить быстрые оценочные расчеты теплопередачи и сопротивления тел при варьировании параметров обтекания и геометрии тела.

Год публикации

2015 г.

Объём

47 с.

Научный руководитель

Брыкина И.Г.

Ключевые слова

гиперзвуковое обтекание, переходной режим, трехмерные течения, асимптотическое решение, коэффициенты теплопередачи и трения, число Рейнольдса