Читать «Большая Советская Энциклопедия (СВ)» онлайн - страница 83

  Для расчёта С. т. около тел вращения и профилей не малой толщины внутри сопел ракетных двигателей и сопел аэродинамических труб и в других случаях С. т. пользуются .

  Течения с большой сверхзвуковой (гиперзвуковой) скоростью (v >> а) обладают некоторыми особыми свойствами. Полёт тел в газе с гиперзвуковой скоростью связан с ростом до очень больших значений температуры газа вблизи поверхности тела, что вызывается мощным сжатием газа перед головной частью движущегося тела и выделением тепла вследствие внутреннего трения в газе, увлекаемом телом при полёте. Поэтому при изучении гиперзвуковых течений газа необходимо учитывать изменение свойств воздуха при высоких температурах: возбуждение внутренних степеней свободы и диссоциацию молекул газов, составляющих воздух, химические реакции (например, образование окиси азота), возбуждение электронов и ионизацию. В задачах, в которых существенны явления молекулярного переноса, — при расчёте поверхностного трения, тепловых потоков к обтекаемой газом поверхности и её температуры — необходимо учитывать изменение вязкости и теплопроводности воздуха, а в ряде случаев — диффузию и термодиффузию компонент воздуха.

  В некоторых условиях гиперзвукового полёта на больших высотах (см. ) процессы, происходящие в газе, нельзя считать термодинамически равновесными. Установление термодинамического равновесия в движущейся «частице» (т. е. очень малом объёме) газа происходит не мгновенно, а требует определённого времени — т. н. времени , которое различно для различных процессов. Отступления от термодинамического равновесия могут заметно влиять на процессы, происходящие в пограничном слое (в частности, на величину тепловых потоков от газа к телу), на структуру скачков уплотнения, на распространение слабых возмущений и другие явления. Так, при сжатии воздуха в головной ударной волне легче всего возбуждаются поступательные степени свободы молекул, определяющие температуру воздуха; возбуждение колебательных степеней свободы требует большего времени. Поэтому температура воздуха и его излучение в области за ударной волной могут быть намного выше, чем по расчёту, не учитывающему релаксацию колебательных степеней свободы.