Численные исследования сверхзвукового обтекания конфигурации “пластина – клин” потоком разреженного газа

Abstract

Приведены результаты решения двумерной задачи обтекания плоской конфигурации “пластина – клин” с помощью метода пробных частиц (МПЧ) решения уравнения Больцмана. Показано, что в переходном по числу Кнудсена (Рейнольдса) режиме обтекания для 250-го клина отрыв потока происходит от передней кромки пластины, а угол наклона головного скачка соответствует расчетным (уравнения Навье-Стокса) и экспериментальным данным. В окрестности 100-го клина параметры течения имеют тот же качественный и количественный характер, что и при сверхзвуковом обтекании ламинарным потоком вязкого газа.

Наведено результати розв’язку двовимірної задачі обтікання плоскої конфігурації “пластина – клин” за допомогою методу пробних часток (МПЧ) розв’язку рівняння Больцмана. Показано, що в перехідному по числу Кнудсена (Рейнольдса) режимі обтікання для 250-го клина відрив потоку відбувається від передньої крайки пластини, а кут нахилу головного стрибка відповідає розрахунковим (рівняння Нав’є-Стокса) і експериментальним даним. В околиці 100-го клину параметри потоку мають той же якісний і кількісний характер, що й при надзвуковому обтіканні ламінарним потоком в’язкого газу.

The results of solution of the 2-D problem on the flow along the plate-wedge configuration are given using the method of probe particles of solution of the Boltzman equation. It is shown that in the transient state (on the Reynolds number) of the flow along the 25°-wedge the flow separation occurs from the forward edge of the plate, and the slope of the bow shock wave corresponds to calculated (Navier-Stocks equations) and experimental data. In the neighbourhood of the 10°-wedge parameters of the flow have the same qualitative and quantitative natures as for a supersonic laminar flow of a viscous gas.