Non-Equilibrium Gas Dynamics - From Physical Models to Hypersonic Flights

دسته بندی: فیزیک
ویرایش:  
نویسندگان: RTO of NATO. Chazot O.,  Magin T. (eds)  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 860 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 28 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 60,000

سازمان تحقیقات و فناوری (RTO) ناتو. یادداشت های آموزشی AC/323(AVT-162)TP/279، 2009، 860 صفحه - ISBN 978-92-837-0091-3.
مقالات ارائه شده در طول مجموعه سخنرانی های AVT-162 RTO AVT/VKI که در موسسه فون کارمان، رود سنت ژنز، بلژیک.
توسعه پروازهای مافوق صوت برای صنعت حمل و نقل هوافضا، آژانس‌های فضایی و برنامه‌های دفاعی نیازمند دانش عمیق اثرات دینامیک گاز غیرتعادلی برای طراحی دقیق و عملکرد ایمن است. فضاپیماها، کاوشگرهای سیاره ای و موشک ها. انتقال جرم، تکانه و انرژی در جریان‌ها در حالت غیرتعادلی حرارتی-شیمیایی شامل فرآیندهای جنبشی در سطح میکروسکوپی است و بر تنظیم دستگاه‌های آزمایشی خوب و توسعه مدل‌های فیزیکی ساخته و پرداخته شده همراه با تقاضای هوافضا متکی است. فعالیت‌ها.
هدف این دوره ویژه مروری بر مدل‌های نظری به‌روز در توصیف اثرات غیرتعادلی، تکنیک‌های تجربی و همچنین راهبردهای شبیه‌سازی عددی مخصوص هواگرموشیمی به‌ویژه با هدف پیش‌بینی بهتر است. بارهای حرارتی بر روی اجسام ورودی اتمسفر.
این دوره به منظور افشای مدل‌های غیرتعادلی حرارتی-شیمیایی برای دینامیک گاز و پایگاه‌های داده برای مکانیسم جنبشی و پدیده تابش سازماندهی شده است. مبانی نظری داده شده است و مکانیسم‌های میکروسکوپی به تفصیل مورد بحث قرار می‌گیرند، این اجازه می‌دهد تا دید گسترده‌ای در مجموعه‌ای از پدیده‌ها برای ادغام برای مدل‌سازی انتقال انرژی کارآمد داشته باشیم. مدلسازی پیشرفته نیز از جمله سینتیک و تابش در موارد کاربردی ساده پیشنهاد شده است. تکنیک‌های تجربی برای اعتبارسنجی مدل‌های نظری در بخش زیر که به عملیات تأسیسات آنتالپی بالا برای شبیه‌سازی شرایط ورود مجدد سیاره‌ای و اندازه‌گیری‌های نوری مرتبط با تشخیص این جریان‌های غیرتعادلی اختصاص دارد، ارائه شده‌اند. این دوره با ارائه بسیار جامعی از قابلیت های عددی اعمال شده در ورودی های جوی به پایان می رسد. تعامل با مدل‌سازی فیزیکی به‌ویژه به دلیل تأکید بر پتانسیل‌ها و محدودیت‌ها برای کاربردهای فعلی هوافضا متمرکز است.
به طور کلی، سخنرانی‌ها دیدگاه کاملی از تحقیقات پایه تا مطالعات کاربردی در زمینه پروازهای مافوق صوت ارائه می‌کنند. . مطالب
معادلات حاکم بر جریان فراصوت با میدان های الکترومغناطیسی. - (Giordano, D.).
نظریه جنبشی پلاسما. - (Magin, Т.Е.; Graille, В.; Massot, M.).
نظریه جنبشی گازهای مولکولی راکتیو. - (Brun, R).
حالت های برانگیخته الکترونیکی و نقش آنها در تأثیرگذاری بر خواص ترمودینامیکی و انتقال پلاسماهای حرارتی. - (Capitelli، M.؛ Bruno، D.؛ Colonna، G.؛ Catalfoma، C؛ Laricchiuta، A.).
تفکیک مقاطع متقاطع و نرخ نیتروژن. - (Schwenke, D.W.).
Electron-Impact Excitation and lonization in Air. - {Huo، W.M.).
تحریک الکترونیکی در هوا و گاز دی اکسید کربن. - (Surzhikov, S.T.).
پایگاه داده تشعشع برای ورود زمین و مریخ. - (Perrin, M.-Y.; Riviere, P.; Soufiani, A.).
مدلسازی برخورد تابشی در شبیه سازی جریان. - (Panesi, M.; Magin, T.; Bourdon, A.; Bultel, A, Chazot, O.; Babou, Y.).
مدلسازی تشعشع در لوله های شوک و جریان های ورودی. - (Surzhikov, S.T.).
مرزهای آئروترمودینامیک. - (پارک، سی).
لوله های شوک و تونل های شوک: طراحی و آزمایش. - (Brun, R.).
آزمایشات لوله شوک برای شرایط ورود به زمین و مریخ. - (Bogdanoff, D.W.).
اندازه گیری های نوری در پلاسماها و جریان های غیرتعادلی. - (لمپرت، دبلیو).
دینامیک سیالات محاسباتی برای ورود جو. - (Candler, G. V.; Nompelis, I.).
شبیه سازی مستقیم مونت کارلو برای ورود جوی: مبانی نظری و مدل های فیزیکی. توسعه کد و نتایج برنامه. - (Boyd, I.D.).
کمی سازی عدم قطعیت در شبیه سازی جریان با استفاده از روش های احتمالی. -(لاکارینو، جی.).

The Research and Technology Organisation (RTO) of NATO. Educational Notes AC/323(AVT-162)TP/279, 2009, 860 pp. – ISBN 978-92-837-0091-3.
Papers presented during the AVT-162 RTO AVT/VKI Lecture Series held at the von Karman Institute, Rhode St. Genese, Belgium.
Development of hypersonic flights for aerospace transport industry, space agencies, and defense programs requires in-depth knowledge of non-equilibrium gas dynamics effects for accurate design and safe operation of spacecraft, planetary probes, and rockets. The transport of mass, momentum, and energy in flows in thermo-chemical non-equilibrium involves kinetic processes at a microscopic level and relies on the set-up of fine experimental apparatus and development of physical models built and elaborated along with the demand of aerospace activities.
Objectives of this special course are to review the up-to-date theoretical models describing non-equilibrium effects, the experimental techniques, as well as the numerical simulation strategies specific to aerothermochemistry, in particular, aiming at better predicting the thermal loads on atmospheric entry bodies.
The course is organised to expose thermo-chemical non-equilibrium models for gas dynamics and databases for kinetic mechanism and radiation phenomenon. Theoretical basis are given and microscopic mechanisms are discussed in details, it allows to have a wide view on the collection of phenomena to integrate for an efficient energy transfer modelling. Advanced modelling are also proposed including kinetics and radiation in simple application cases. Experimental techniques for the validation of the theoretical models are presented in a following section devoted to high enthalpy facilities operation for simulating planetary re-entry conditions and the optical measurements associated for the diagnostic of these non-equilibrium flows. The course is concluded by a very comprehensive presentation of numerical capabilities applied to atmospheric entries. The interaction with the physical modelling is focus in particular as the potentialities and the limits are underlined for the current aerospace applications.
In overall the lectures give a complete perspective from the basic research to the applied studies in the context of hypersonic flights. Contents
Hypersonic-Flow Governing Equations with Electromagnetic Fields. - (Giordano, D.).
Kinetic Theory of Plasmas. - (Magin, Т.Е.; Graille, В.; Massot, M.).
Kinetic Theory of Reactive Molecular Gases. - (Brun, R).
Electronically Excited States and Their Role in Affecting Thermodynamic and Transport Properties of Thermal Plasmas. - (Capitelli, M.; Bruno, D.; Colonna, G.; Catalfoma, C; Laricchiuta, A.).
Dissociation Cross Sections and Rates for Nitrogen. - (Schwenke, D.W.).
Electron-Impact Excitation and lonization in Air. - {Huo, W.M.).
Electronic Excitation in Air and Carbon Dioxide Gas. - (Surzhikov, S.T.).
Radiation Database for Earth and Mars Entry. - (Perrin, M.-Y.; Riviere, P.; Soufiani, A.).
Collisional-radiative Modeling in Flow Simulations. - (Panesi, M.; Magin, Т.; Bourdon, A.; Bultel, A,; Chazot, O.; Babou, Y.).
Radiation Modeling in Shock-Tubes and Entry Flows. - (Surzhikov, S.T.).
Frontiers of Aerothermodynamics. - (Park, C).
Shock Tubes and Shock Tunnels: Design and Experiments. - (Brun, R.).
Shock Tube Experiments for Earth and Mars Entry Conditions. - (Bogdanoff, D.W.).
Optical Measurements in Non-Equilibrium Plasmas and Flows. - (Lempert, W.).
Computational FLuid Dynamics for Atmospheric Entry. - (Candler, G. V.; Nompelis, I.).
Direct Simulation Monte Carlo for Atmospheric Entry: Theoretical Basis and Physical Models. Code Development and Application Results. - (Boyd, I.D.).
Quantification of Uncertainty in Flow Simulations Using Probabilistic Methods. -(laccarino, G.).