Длина пробега в молекул при обтекании тел

В предыдущем параграфе предполагалось, что течение может быть, охарактеризовано одной длиной пробега Я.. При обтекании тела при умеренных числа Маха (М 1) в качестве такой единственной характерной длины пробега может быть выбрана длина пробега молекул на бесконечности (см. 2.11). [c.390]

Обтекание стенки как плотным, так и разреженным газом происходит, строго говоря, одинаково. Вблизи стенки образуется пристеночный слой газа, который молекулы газа проходят в среднем без соударений, взаимодействуя лишь с молекулами стенки или адсорбированных на стенке газов. Пристеночный слой газа имеет толщину, сравнимую со средней длиной свободного пробега молекул газа. Толщина слоя поэтому обратно пропорциональна давлению газа в плотных газах она ничтожно мала, в, разреженных газах — велика, сравнима с размерами протекаемых каналов или обтекаемых тел. За пределами пристеночного слоя в газе проявляются его обычные вязкие свойства образуется пограничный слой, в котором сказывается действие стенок, движущихся отлично от газа. [c.288]

Рассмотрим обтекание тела с характерным размером L безграничным однородным равновесным потоком с характерной длиной пробега X L. Предположим для определенности, что молекулы отражаются от поверхности тела диффузно. В нулевом (свободно-молекулярном) приближении функция распределения моле ул в произвольной точке течения отлична от функции распределения набегающего потока лишь для молекул, приходящих от тела (внутри [c.383]

При рассмотрении обтекания тела необходимо рассматривать несколько характерных длин пробега, длину пробега набегающего потока в поле отраженных от тела молекул Я,,2, длину пробега отраженных молекул на набегающих молекулах A-oj, длину пробега Отраженных молекул на отраженных также введенные выше длины пробега и 1 . Заметим, что в общем случае [c.392]

Следовательно, при гиперзвуковом обтекании пластинки наименьшей длиной пробега обладают отраженные молекулы на молекулах набегающего потока. [c.398]

При обтекании тел сверхзвуковым потоком газа в непосредственной близости от них возникают скачки уплотнения, в которых давление изменяется скачком. Перепад давления в скачке соизмерим с абсолют ным давлением газа. Протяженность скачка составляет несколько длин свободного пробега молекул. [c.172]

Задача об обтекании плоской пластины потоком газа со скольжением рассматривалась в ряде работ. Мы изложим здесь решение этой задачи, следуя 9], [10]. Основное предположение, непосредственно следуюш,ее из определения границ области течения со скольжением (2.9), состоит в том, что отношение длины свободного пробега молекул / к характерному размеру в области течения (в качестве такого размера выбирается толщина пограничного слоя 8) мало, но им нельзя уже пренебрегать [c.637]

Случай обтекания в условиях очень больших разрежений, когда длина свободного пробега 7, становится значительно больше характерного размера тела I и когда соударения молекул с телом происходят значительно чаще, чем соударения молекул между собой, называют режимом свободно-молекулярного потока. [c.238]

Если длина свободного пробега значительно превосходит размеры тела Кп 1), то такой режим обтекания называется свободномолекулярным. В этом случае молекулы практически не взаимодействуют между собой, а для расчета взаимодействия молекул с телом используются статистические методы. [c.7]

Случай обтекания в условиях очень больших разрежений, когда длина свободного пробега становится значительно больше характерного размера тела I и когда соударения молекул с телом происходят [c.281]

Проблемы конвективного теплообмена при низких давлениях те же, что в обычной газодинамике и теплотехнике, осложненные, однако, дополнительными эффектами. Речь идет в конечном счете об определении количеств тепла, которыми обмениваются твердые поверхности различной формы с обтекающим эти поверхности потоком газа. Указанные количества тепла, отнесенные к единице площади и единице времени, будем называть удельными потоками тепла или.просто тепловыми потоками. После приведения к безразмерному виду i(Nu, St) тепловые потоки оказываются функциями многих безразмерных параметров, из которых в первую очередь надо назвать числа Рейнольдса Re, Маха М, энтальпийный фактор hw, коэффициент аккомодации а и коэффициент диффузного отражения о. Как известно, эффекты разреженности проявляются, начиная с некоторых значений числа Кнуд-сена Кп, представляющего собой отношение средней длины свободного пробега молекул к характерному линейному размеру. Эффекты разреженности прежде всего приводят к изменению условий на твердой поверхности обтекаемого тела вместо прилипания, т. е. непрерывного перехода температуры и скорости от значений в газе к значениям в теле, появляются скольжение газа и скачок температур у стенки. Что касается уравнений, описывающих процесс обтекания и теплообмена, то практически в настоящее время пользуются уравнениями Навье-Отокса. [c.36]

Как уже упоминалось в гл. VIII, в разреженных газах условие прилипания газа к твердой стенке не имеет места в этих условиях наблюдается скольжение газа по стенке, которое можно считать пропорциональным производной по нормали к поверхности обтекаемого тела от касательной составляющей скорости. Не приходится и говорить о том, что условие прилипания совершенно теряет свою силу в сильно разреженных газах, когда длина свободного пробега молекулы становится сравнимой с линейными размерами тела. В этом случае газ уже нельзя рассматривать как сплошную среду. Такого рода движения газа выходят за рамки механики в узком смысле слова и составляют предмет изучения кинетической теории газов. Заметим, что вопросы обтекания тел разреженными газами приобретают в последнее время практическое значение в связи с полетами ракетных снарядов на больших высотах. [c.639]

Динамика разреженных газов или, как ее иногда называют, супераэродинамика изучает явления, имеющие место при произвольном отношении длины пробега (времени между столкновениями) молекул к характерному размеру (времени) явления. Изучаемые явления могут быть сколь угодно далекими от равновесных. Исследование таких явлений требует в общем случае учета молекулярной структуры газа, кинетического Описания, применения уравнения Больцмана. В круг задач динамики разреженных газов входят, например, задачи об обтекании летательных аппаратов, движущихся на больших высотах, о движении газов в вакуумных аппаратах, ультразвуковых колебаниях в газах, структуре ударных волн, неравновесных течениях и т. д. [c.5]

Вопрос об условиях существования и единственности решения составленной системы уравнений до сих пор ие решен. Соответствующие условия обычно указываются в каждом отдельном случае. В число граничных условий, так же как и е несжимаемой вязкой жидкости, входит равенство нулю скорости на неподвижной твердой границе, а при движении тела в газе совпадение скорости частиц газа, прилегаюш,их к поверхности тела, с соответствующими скоростями точек поверхности тела. Как уже упоминалось в гл. VIII, в разре женных газах условие прилипания газа к твердой стенке не имеет места в этих условиях наблюдается скольжение газа по стенке, которое можно считать пропорциональным производной по нормали к поверхности обтекаемого тела от касательной составляющей скорости. Не приходится и говорить о том, что условие прилипания совершенно теряет свою силу в сильно разреженных газах, когда длина свдбодного пробега молекулы становится сравнимой с линейными разм.ерами тела. В этом случае газ уже нельзя рассматривать как сплошную среду. Такого рода, движения газа выходят за рамки механики в узком смысле слова и составляют предмет изучения кинетической теории газов. Заметим, что вопросы обтекания тел разреженными газами приобретают в последнее время практическое значение в связи с полетами ракетных снарядов иа больших высотах, где разрежение воздуха очень велико. [c.806]

Современные методы исследования движения газообразно среды опираются на ряд принципов и гипотез, установленных I аэродинамике. Одной из таких гипотез является гипотеза с неразрывности, или сплошности, движущейся газовоР среды, в соответствии с которой можно пренебречь межмолекуляр-ными промежутками и молекулярными движениями и рассматривать непрерывные изменения основных параметров газа в пространстве и во времени. Эта гипотеза вытекает из условия, заключающегося в том, что длина свободного пробега молекул и амплитуда их колебательного движения достаточно малы по сравнению с Линейными размерами, хара теризующими обтекание, 11апример размахом крыла, диаметром или длиной корпуса и др. [c.8]

Исследования показали, что при Кп <0,01 можно пренебречь дискретностью среды и рассматривать газ как континиум. Значения Кп > 0,01 соответствуют течению разреженных газов. При очень больших разрежениях, когда длина свободного пробега молекул значительно больше размеров тела, при расчете обтекания можно пренебречь числом столкновений молекул между собой по сравнению с числом столкновений с поверхностью. Эта область называется областью свободно-молекулярного течения. Она характеризуется тем, что Кп > 10. Исследования в области свободно-молекулярного течения проводятся методами кинетической теории газов. [c.418]

При рассмотрении сверхзвук, обтекания затупленных тел в режимах, примыкающих к течению сплошной среды, число Кп определяют как отношение длины свободного пробега молекул в сжатом слое газа за отошедшей от тела ударной волной к характерному размеру тела. В случае [c.160]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...