We consider numerically hypersonic flow of blunt bodies using different models of multi-component diffusion. We present the numerical results illustrating the influence of these models on the heat transfer to the surface of a vehicle moving in the Martian atmosphere.
О моделировании диффузии в многокомпонентных газовых средах
Рассматриваются различные подходы учета многокомпонентной диффузии при численном анализе гиперзвукового обтекания затупленных тел. Приводятся результаты расчетов, иллюстрирующие влияние диффузионных процессов на теплообмен космических аппаратов, движущихся в атмосфере Марса.
1. Н.А. Анфимов. О некоторых эффектах, связанных с многокомпонентным характером газовых смесей // Изв. Академии Наук СССР, Механика и машиностроение. №5, 1963. С.117–123.
2. Франк-Каменецкий Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. 2 изд., М., 1967.
3. Физический энциклопедический словарь, М., 1983.
4. Андреев Б. М., Зельвенский Я. Д., Катальников С. Г. Разделение стабильных изотопов физико-химическими методами. М., 1982.
5. В.А. Полянский. Диффузия и проводимость в частично ионизованной многотемпе-ратурной газовой смеси // ПМТФ. 1965. № 5.
6. В.В. Гогосов, В.А. Полянский, И.П. Семенова, А.Е. Якубенко. Уравнения электрогидродинамики и коэффициенты переноса в сильном электрическом поле // Изв. Академии Наук СССР, МЖГ. 1969. № 2.
7. Л.И. Петрова, В.А. Полянский. Расчет концентрации электронов в окрестности затупленного тела в рамках различных моделей диффузии при гиперзвуковом обтекании // ПМТФ.1986. № 6.
8. Wilke C.R. Diffusional properties of multicomponent gases // J.Chem. Eng.Progr. 1950. V.46, No.2 p.95–104.
9. Головачев Ю. П. Численное моделирование течений вязкого газа в ударном слое. М: Наука, 1996. 376с.
10. Громов В.Г., Сахаров В.И., Фатеева Е.И. Применение модели частичного химического равновесия для исследования задач гиперзвуковой аэродинамики. – М.: Институт механики МГУ. 2000. – 90с.
11. В.Н. Власов, А.Б. Горшков. Сравнение результатов расчетов гиперзвукового обтекания затупленных тел с летным экспериментом OREX. // Механика жидкости и газа. №5. 2001. C.160–168.
12. Е.В. Кустова, Е.А. Нагнибеда, Ю.Д. Шевелев, Н.Г. Сызранова. Неравновесная ки-нетика и процессы переноса при сверхзвуковом обтекании тел потоком углекислого газа.// Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2008. http://www.chemphys.edu.ru/media/files/2008-04-04-001.pdf.
13. Wilke C.R. A viscosity equation for gas mixture // J. Chem. Phys. 1950. Vol.18, No. 4. P.517–522.
14. Mason E.A., Saxena S.C. Approximate formula for the conductivity of gas mixture // Phus. Fluids. 1958. Vol. 1. No. 5. P.361-369.
15. Калинин А.П., Леонас В.Б., Сермягин А.В. Интегралы столкновений для компонент диссоциированных планетных атмосфер.//Теплофизика Высоких температур. 1971. Т.9. №5. С.1066-1068.
16. Кондратьев В.Н. Константы скоростей газофазных реакций. Справочник. М.: Наука, 1970. 354с.
17. Кривоносова О.Э., Лосев С.А., Наливайко В.П. и др. Рекомендуемые данные о кон-стантах скорости химических реакций между молекулами, состоящими из атомов N и О // Химия плазмы. Вып. 14.: Энергоиздат, 1987. С.3-31.
18. Сергиевская А.Л., Ковач Э.А., Лосев С.А. Опыт информационно-математического моделирования в физико-химической кинетике. М.: Изд-во МГУ. 1995. 253с.
19. Пилюгин Н.Н., Тирский Г.А. Динамика ионизованного излучающего газа. М.: Изд- во МГУ, 1989. 312с.
20. Гиршфельдер Д., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкости. М.: Изд-во иностр. лит., 1961.
21. Svehla R. A. Estimated viscosities and thermal conductivities of gases at high temperature // NASA TR. 1961. R-132.
22. P.A. Gnoffo, K.J. Wielmuenster, H.H. Hamilton. Computational aerothermodynamics design issues for hypersonic vehicles.// AIAA-Paper, 97–2473 P.1–35.
23. Kustova E., Nagnibeda E. On a correct description of a multi-temperature dissociating CO2 flow // Chem. Phys. 2006. Vol. 321. P.293–310.
24. Шевелев Ю.Д., Сызранова Н.Г. Влияние различных моделей химических кинетики на сверхзвуковое обтекание затупленных тел потоком углекислого газа// Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2007. Т. 5. http://www.chemphys.edu.ru/pdf/2007-12-17-001.pdf.
25. Ю.Д. Шевелев, Н.Г. Сызранова, Е.В. Кустова, Е.А. Нагнибеда. Численные исследо-вания гиперзвукового обтекания космических аппаратов при спуске в атмосфере Марса. // Математическое моделирование. 2010. Т.22. №9. С. 23-50.
26. Мс. Kenzie R.L., Arnold J.O. Experimental and theoretical investigation of the chemical kinetics and non-equilibrium CN radiation behind shock waves in CO2-N2-mixtures //AIAA paper. 1967. Nо. 322.
