Свободномолекулярное течение

Свободномолекулярное течение

течение разреженного газа, в котором длина свободного пробега молекул значительно больше характерного линейного размера тела. В этом случае определяющую роль играют столкновения молекул с поверхностью тела, а межмолекулярные столкновения можно не учитывать; в С. т. Кнудсена число Kn (( ) (см. Разреженных газов динамика). В С. т. при отсутствии внешних сил функция распределения молекул по скоростям f(r, v, t) не изменяется вдоль прямолинейных траекторий их движения (v — скорость молекулы, r — её радиус-вектор, t — время).
При взаимодействии С. т. с летательным аппаратом на элемент dS его поверхности действует сила, равная Pi + Pr, а тепловой поток к dS равен Ei-Er, где Pi, Ei — суммарные импульс и поток энергии налетающих молекул Pr, Er — реакция полного импульса и поток энергии молекул, отражённых от dS. В стационарном случае на dS «выпуклого» летательного аппарата налетают молекулы только из невозмущенных областей течения с известной (так называемой максвелловской) функцией распределения f((). По f(() в явном виде вычисляются Pi, Ei, величины Pr, Er выражаются через Pi, Ei и коэффициенты аккомодации нормального (( )п) и тангенциального (()))) импульсов и энергии (())P, (,)E). Если Pi, Ei, (,)п, (,,), ())P, (,)E известны, то местные силы и тепловые потоки определены и аэродинамические характеристики находятся интегрированием по поверхности летательного аппарата.
На вогнутые участки поверхности летательного аппарата налетают также молекулы, отражённые от некоторых частей поверхности, с неизменной, удовлетворяющей интегральному уравнению функцией распределения fr, а потоки молекул с функцией распределения f(() могут частично экранироваться. Для аэродинамического расчёта летательного аппарата сложной формы в С. т. применяется численный метод статистических испытаний. Знание fr необходимо также для расчёта поля С. т.

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.