Комбинированная кинетико-гидродинамическая модель течения многоатомного газа

Abstract

Представлена математическая модель течения многоатомного газа, содержащая комбинацию модели Навье-Стокса-Фурье (NSF) и модельного кинетического уравнения многоатомных газов. В основе комбинируемых компонентов лежит единая физическая модель, в результате чего модель NSF является строгим первым приближением модельного кинетического уравнения. Модель позволяет проводить расчеты полей течения в широком интервале чисел Кнудсена (Kn), а также полей, содержащих области высокой динамической неравновесности. Граничные условия на твердой поверхности выставляются на кинетическом уровне, что позволяет, в частности, формулировать граничные условия на поглощающих или выделяющих газ поверхностях. Проведено тестирование комбинированной модели. На примере задачи о профиле ударной волны показано, что до чисел Маха M$\approx$2 комбинированная модель дает гладкие решения даже в тех случаях, когда точка сшивания находится в высоко градиентной области. В течении Куэтта гладкие решения получены при M=5, Kn=0.2.