Инд. авторы: Григорьев Ю.Н., Ершов И.В.
Заглавие: Критические числа Рейнольдса течения Куэтта колебательно-возбужденного двухатомного газа энергетический подход
Библ. ссылка: Григорьев Ю.Н., Ершов И.В. Критические числа Рейнольдса течения Куэтта колебательно-возбужденного двухатомного газа энергетический подход // Прикладная механика и техническая физика. - 2012. - Т.53. - № 4. - С.57-73. - ISSN 0869-5032.
Внешние системы: РИНЦ: 17994671;
Реферат: rus: В рамках нелинейной энергетической теории гидродинамической устойчивости выведено уравнение энергетического баланса для плоскопараллельных течений колебательно-возбужденного двухатомного газа, описываемых двухтемпературной релаксационной моделью. Для этого уравнения рассмотрена вариационная задача вычисления критических значений числа Рейнольдса , определяющих нижнюю границу возможного начала ламинарно-турбулентного перехода. Получены асимптотические оценки , показывающие, что критические числа Рейнольдса зависят от числа Маха, объемной вязкости, времени релаксации. С помощью метода коллокаций численно решена задача для произвольных волновых чисел. Показано, что в реальном для двухатомных газов диапазоне параметров режима течения минимальные критические значения числа Рейнольдса достигаются на модах продольных возмущений и с ростом указанных параметров увеличиваются в пределе приблизительно в 2,5 раза.
eng: An energy balance equation for plane-parallel flows of a vibrationally excited diatomic gas described by a two-temperature relaxation model is derived within the framework of the nonlinear energy theory of hydrodynamic stability. A variational problem of calculating critical Reynolds numbers Re cr determining the lower boundary of the possible beginning of the laminar–turbulent transition is considered for this equation. Asymptotic estimates of Re cr are obtained, which show the characteristic dependences of the critical Reynolds number on the Mach number, bulk viscosity, and relaxation time. A problem for arbitrary wave numbers is solved by the collocation method. In the realistic range of flow parameters for a diatomic gas, the minimum critical Reynolds numbers are reached on modes of streamwise disturbances and increase approximately by a factor of 2.5 as the flow parameters increase.
Ключевые слова: equations of two-temperature gas dynamics; Vibrational relaxation; Hydrodynamic stability; energy theory; критическое число Рейнольдса; уравнения двухтемпературной газовой динамики; колебательная релаксация; гидродинамическая устойчивость; энергетическая теория; Critical Reynolds number;
Издано: 2012
Физ. характеристика: с.57-73
Цитирование: 1. Григорьев Ю. Н., Ершов И. В. Влияние объемной вязкости на неустойчивость Кельвина ‑ Гельмгольца // ПМТФ. 2008. Т. 49, № 3. С. 73-84. 2. Григорьев Ю. Н., Ершов И. В. Энергетическая оценка критических чисел Рейнольдса в сжимаемом течении Куэтта. Влияние объемной вязкости // ПМТФ. 2010. Т. 51, № 5. С. 59-67. 3. Жданов В. М. Процессы переноса и релаксации в молекулярных газах / В. М. Жданов, М. Е. Алиевский. М.: Наука, 1989. 4. Нагнибеда Е. А. Кинетическая теория процессов переноса и релаксации в потоках неравновесных реагирующих газов / Е. А. Нагнибеда, Е. В. Кустова. СПб.: Изд-во С.-Петерб. гос. ун-та, 2003. 5. Гольдштик М. А. Гидродинамическая устойчивость и турбулентность / М. А. Гольдштик, В. Н. Штерн. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977. 6. Тамаркин Я. Д. О некоторых общих задачах теории обыкновенных дифференциальных уравнений. Пг.: Типография М. П. Фроловой, 1917. 7. Бронштейн И. Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев. М.: Наука, 1986. 8. Наймарк М. Н. Линейные дифференциальные операторы. М.: Наука, 1969. 9. Canuto C. Spectral methods in fluid dynamics: Springer ser. in comput. phys. / C. Canuto, M. Y. Hussaini, A. Quarteroni, T. A. Zang. Berlin: Springer-Verlag, 1988. 10. Корн Г. Справочник по математике / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1973. 11. Moler C. B., Stewart G. W. An algorithm for generalized matrix eigenvalue problems // SIAM J. Numer. Anal. 1973. V. 10, N 2. P. 241-256. 12. Григорьев Ю. Н., Ершов И. В., Ершова Е. Е. Влияние колебательной релаксации на пульсационную активность в течениях возбужденного двухатомного газа // ПМТФ. 2004. Т. 45, № 3. С. 15-23.