Cтраница 4
Уравнения Навье-Стокса выполняются в широких диапазонах изменения параметров течения, представляющих интерес для гиперзвуковой аэродинамики. Однако это приближение может нарушаться, например, на больших высотах, где плотность невелика, и в потоках около небольших аппаратов. Размер слоя Кнудсена, в котором неверна модель сплошной среды, порядка нескольких длин свободного пробега. Газ у поверхности в этом случае не может описываться распределением Больцмана-Максвелла и, следовательно, не может быть использовано приближение Навье Стокса. Для того чтобы распространить модель сплошной среды на режимы течения разреженного газа делается приближение, в котором предполагается, что газ не полностью релаксирует до условий на поверхности. Соответствующие условия, связывающие параметры на внешней границе слоя Кнудсена с условиями на поверхности, называются условиями скольжения. Модель скольжения позволяет расширить возможности применения подхода Навье Стокса на большие высоты, где в общем случае необходимо использовать прямое численное моделирование методом Монте-Карло. На рис. 2.36 [127] даны рассчитанные числа Стантона в зависимости от числа Кнудсена, в том числе и с помощью уравнений Навье-Стокса с граничными условиями скольжения. Видно, что совпадение с результатами прямого численного моделирования улучшается, если использовать условия скольжения. [46]
Уравнения Навье-Стокса выполняются в широких диапазонах изменения параметров течения, представляющих интерес для гиперзвуковой аэродинамики. Однако это приближение может нарушаться, например, на больших высотах, где плотность невелика, и в потоках около небольших аппаратов. Размер слоя Кнудсена, в котором неверна модель сплошной среды, порядка нескольких длин свободного пробега. Газ у поверхности в этом случае не может описываться распределением Больцмана-Максвелла и, следовательно, не может быть использовано приближение Навье-Стокса. Для того чтобы распространить модель сплошной среды на режимы течения разреженного газа делается приближение, в котором предполагается, что газ не полностью релаксирует до условий на поверхности. Соответствующие условия, связывающие параметры на внешней границе слоя Кнудсена с условиями на поверхности, называются условиями скольжения. Модель скольжения позволяет расширить возможности применения подхода Навье-Стокса на большие высоты, где в общем случае необходимо использовать прямое численное моделирование методом Монте-Карло. На рис. 2.36 [127] даны рассчитанные числа Стантона в зависимости от числа Кнудсена, в том числе и с помощью уравнений Навье-Стокса с граничными условиями скольжения. Видно, что совпадение с результатами прямого численного моделирования улучшается, если использовать условия скольжения. [47]
Уравнения Навье-Стокса выполняются в широких диапазонах изменения параметров течения, представляющих интерес для гиперзвуковой аэродинамики. Однако это приближение может нарушаться, например, на больших высотах, где плотность невелика, и в потоках около небольших аппаратов. Размер слоя Кнудсена, в котором неверна модель сплошной среды, порядка нескольких длин свободного пробега. Газ у поверхности в этом случае не может описываться распределением Больцмана-Максвелла и, следовательно, не может быть использовано приближение Навье Стокса. Для того чтобы распространить модель сплошной среды на режимы течения разреженного газа делается приближение, в котором предполагается, что газ не полностью релаксирует до условий на поверхности. Соответствующие условия, связывающие параметры на внешней границе слоя Кнудсена с условиями на поверхности, называются условиями скольжения. Модель скольжения позволяет расширить возможности применения подхода Навье Стокса на большие высоты, где в общем случае необходимо использовать прямое численное моделирование методом Монте-Карло. На рис. 2.36 [127] даны рассчитанные числа Стантона в зависимости от числа Кнудсена, в том числе и с помощью уравнений Навье-Стокса с граничными условиями скольжения. Видно, что совпадение с результатами прямого численного моделирования улучшается, если использовать условия скольжения. [48]