再有效。由此可见,Р5、高温流动和真实气体效应Р对高超声速流动,不仅边界层内有化学反应,而且整个激波层内都为化学反应流动所控制。Р7、高空、高超声速流动存在低密度效应? 现代的高超声速飞行器在大气密度很低的高空持续飞行,低密度效应对空气动力的影响很重要。当飞行高度极高时,密度可以如此之低,以至于分子的平均自由程(分子与相邻分子Р6、严重的气动加热问题?在超声速中物面附面层内气流受到粘性滞止,气体微团的动能转变为热能造成壁面附近的气温升高,高温空气将不断向低温壁面传热,这就是所谓的气动加热现象。对高超声速流,由于马赫数很高,附面层内贴近物面的气温能达到接近驻点温度的高温,气动加热变得十分严重。?如上例中65260K,而实际上按平衡流计算出的11000K,这仍是非常高的温度。因而热防护是航天器设计中的一个关键问题。Р碰撞之间分子移动的平均距离)与飞行器的特征长度具有相同的量级。空气介质不再呈现连续性,必须采用与连续流完全不同的方法来研究这种流动。通常用分子运动论的技术来处理。当与飞行器表面相撞后由表面反射的分子与入射分子不发生相互作用时,Р这种流动被称为自图12.3高超声速流动的物理特性示意图?由分子流。当飞行高度下降到一定高度时,尽管连续介质的控Р制方程近似成立,但物面处的边界条件必须被修正。低密度时物面处的速度不为零,应取一定大小的值,称为速度滑移条件。与此相似,壁面处的气体温度也不同于壁温,称此为温度跳跃条件。另外,高空低密度时,激波本身的厚度要变大,通常对激波所作的间断面假设不再有效,经典的兰金-雨贡纽(Rankine-Hugoniot)激波关系式必须进行修正。这些都是低密度时重要的物理现象。Р本节综述? 高超声速流动区别于超声速流动的基本特征为:流场的非线性性质、薄激波层、熵层、粘性干扰、高温流动和真实气体效应、严重的气动加热问题以及高空、高超声速流动存在低密度效应。
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