Введение к работе
. Актуальность работы. Нагрев газа до высоких температур в не-галъко тысяч градусов вызывает изменение его физико-химических воиств и течение различных релаксационных процессов. Влияние этих роцессов в аэродинамике требует специального рассмотрения и может казаться существенным.
Представляют интерес течения газов, у которых неравновесность :оздается, например, в связи с быстрым охлаждением, выводящим газ кз состояния теплового равновесия и вызывающим возбуждение внут-эеннич степеней свободы молекул газа. Такие процессы происходят j рас5оч«зй среде газодинамичзсгак лазеров, Неравновесность в газе лахег,' создаваться при поглощении средой энергии, например, лазерного излучения во внутренних степенях свободы молекул.
Важное место занимают проблемы создания и работы плазмохими-ческих реакторов. Рабочая среда таких реакторов - химически активная плазма, созданная и поддерживаемая неравновесным электрическим разрядом в газе, позволяет проводить селективные химические реакции с довольно высокой скорость». Изменение параметров рабочей среды дает возможность управлять течением этих реакции.
Неравновесные процессы в активной среде могут оказывать значительное влияние на характеристики реактивного двигателя, в частности на его тягу.
Цель работы. Настоящая диссертация посвящена построению при-блишнных аналитических решений в задачах газодинамики релаксино-ших сред.
Научная новизна исследования. Впервые сформулирован критерии возшшновения ударной волны го возмущения с непрерывным профилем и определены, законы изменения амплитуды ударной волны и траектории ее распространения со временем в колеоательно-релаксирующем газе.
Впервые получены формулы для расчета сопротивления, соков силы и момента этой силы для тонкого тела в стационарном сверхзв; ковом потоке колесательно-возбувденного газа. Определена форі тонкого тела вращения минимального волнового сопротивления.
Впервые выведены законы образования, изменения амплитуды траектории ударной волны при стационарном сверхзвуковом обгекан тонкого тела потоком колебательно-релаксирующего газа.
Впервые рассмотрена устойчивость трансзвукового течения кол оательно-релаксируш,его газа по отношкию к малым стационарным нестационарным возмущениям. Определены границы устойчивости.
Практическая ценность работы. Полученные в диссертации анап тические решения позволяет выявить некоторые важные свойства из чаемых процессов и дать их качественное описание.
Апробация работы. Полученные результаты докладывались на Всесоюзном совещании "Физика и газодинамика ударных воля" С Влад восток, 1989), на совещаниях "Модные электрофизические установи Физика плазмы и пучков заряженных частіш,' (Усть-Нзрва, 1990,1991 на семинаре "Проблемы преобразования анергии н рационального исп льзования органического топлива "в энерт'етике" СКиев, 19913, на Всесоюзной конференции "Физика низкотемпературной плазш" (Мине 1991).
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из вве,в ния, четырех глав, выводов, списка литературы. Во введении прт дится обзор литературы по исследуемому вопросу и состояние пробл мы на настоящее время. В первой главе рассмотрено раипюстране* слабых нелинейных нестационарных возмущений в колеоатвльно-релг сирующем газе. Вторая глава посвящена изучению стационар* сверхзвуковых течений колеоательно-возбуаденнопо газа около тою тел. В третьей главе исследована проблема возникновения ударі