Алфавитный указатель

Неравновесное течение

неравновесное течение — течение газа, в котором время релаксации сравнимо с характерным временем течения в условиях проявления реального газа эффектов, в том числе скачка конденсации и сопутствующего ему переохлаждения потока. Кроме того, в многофазных средах рассматривают неравновесный тепло- и массообмен и обмен импульсом между фазами. Энергетической характеристикой Н. т. является степень неравновесности — отношение энергии, связанной с проявлением соответствующего релаксационного процесса, к энтальпии торможения потока (см. Торможения параметры). Так, для течения двухатомного газа с возбуждением колебаний атомов максимальное значение степени неравновесности 0,22. Поскольку релаксационные явления влияют на теплопередачу и аэродинамические характеристики тел, причём это влияние может быть немонотонным неравновесное обтекание, например клина, сопровождается искривлением ударной волны и изменением распределения давления по его поверхности. При этом значения координат центра давления и производных аэродинамических коэффициентов cy и mz, по углу атаки α могут выходить за пределы интервала значений, которые реализуются в равновесном течении и замороженном течении. Н. т. в аэродинамических трубах по мере разгона потока сменяется замороженным, и газ в рабочей части находится в диссоциированном (возбуждённом) состоянии, что ограничивает эксплуатационные возможности установок. Так, для воздуха при температуре торможения T0 = 8000 К и полном давлении р0 = 10 МПа состав газа в рабочей части типичной высокоэнтальпийной аэродинамической трубы (трубы с высокими параметрами торможения) соответствует показателю адиабаты 1,46, причём с диссоциированным состоянием связано около 20% энтальпии торможения. Эта энергия может выделиться в поле течения у испытываемой в аэродинамической трубе модели и заметно повлиять на релаксационные явления в нём. Например, при неравновесном обтекании клина в атмосфере давление по его образующей падает, а при обтекании возбужденным потоком в аэродинамической трубе оно может расти. Всё это указывает на невозможность моделирования натурных условий неравновесного обтекания летательного аппарата. Лит.: Неравновесные физико-химические процессы в аэродинамике, М., 1972.

Энциклопедия авиации