Волны релаксации в неравновесном газе

• Автор: Савченкова, Екатерина Александровна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 95 с.

1 Волны релаксации
2 Структура волн релаксации
2.1 Постановка задачи
2.2 Определение скорости, волны: рёЛ&ксации и профиля термодинамических параметров
2.3 Анализ производства энтропии в волне релаксации
2.4 Основные результаты главы
3 Устойчивость волн релаксации
3.1 Общая постановка задачи и численное решение
3.2 Приближение высокой энергии активации
3.2.1 Упрощение общей задачи
3.2.2 Устойчивость без учета вязкостных членов
3.2.3 Устойчивость с учетом вязкостных членов
3.2.4 Гидродинамическая и диффузионно-тепловая неустойчивость
3.3 Основные результаты главы

Основные результаты и выводы Литература
Актуальность
В физике горения одна из фундаментальных проблем — определение устойчивости волн горения. Существуют две теории устойчивости волн горения. Одна из них - гидродинамическая — связана с именами Ландау и Даррье. В этой теории показано, что волна горения неустойчива по отношению к возмущениям гидродинамических параметров при любых скоростях и любых волновых числах возмущений. Поскольку этот результат противоречит эксперименту, то он получил название ’’парадокса Ландау — Даррье”. Вторая теория — диффузионнотепловая — объясняет неустойчивость волн горения возмущениями тепловых параметров.
При рассмотрении гидродинамической (ЛД) и диффузионнотепловой (ДТН) неустойчивостей возникает следующая естественная проблема: неустойчивость волн горения — природное явление,
которое должно описываться единой теорией, из которой как частные случаи должны вытекать теории ЛД и ДТН. В общем виде такая задача не решена. В настоящей работе содержится решение этой задачи на примере простейшей волны горения — волны релаксации, в которой роль химической реакции играет процесс дезактивации колебательно-возбужденных молекул. Отметим, что

ГЛАВА 3. УСТОЙЧИВОСТЬ ВОЛН РЕЛАКСАЦИИ

Рис. 3.2: Распределение Т и Ту в волне релаксации в приближении ВЭА.
3.2 Приближение высокой энергии активации
3.2.1 Упрощение общей задачи
В приближении высокой энергии активации (ВЭА) волну релаксации можно разбить на две части — зону прогрева и зону реакции. Зона реакции существенно короче зоны прогрева, и именно в этой зоне происходит сброс энергии из колебательных степеней свободы в поступательно-вращательные, однако, температура и колебательная температура в зоне реакции остаются практически постоянными, т.к. в противном случае из-за малой длины зоны были бы велики градиенты, а, следовательно, и тепловые потоки. В зоне реакции терпят разрыв только производные градиентов. На рис. 3.2 представлена структура волны релаксации в приближении ВЭА. Ясно, что в приближении