Stability and Suppression of Turbulence in Relaxing Molecular Gas Flows

این کتاب یک بررسی سیستماتیک عمیق از یک اثر اتلاف کننده ارائه می دهد که خود را به عنوان رشد پایداری هیدرودینامیکی و سرکوب آشفتگی در جریان های گاز مولکولی آرام بخش نشان می دهد.

این کار مبانی نظری روش جدیدی را برای کنترل پایداری و انتقال آشفته آرام در جریان‌های آیرودینامیکی توصیف می‌کند. مدل‌های هیدرودینامیکی برای توصیف جریان‌های گاز غیرتعادلی حرارتی ایجاد می‌کند که امکان در نظر گرفتن سرکوب امواج صوتی نامرغوب در جریان‌های برشی دوبعدی را فراهم می‌کند. سپس، تکامل غیرخطی گردابه‌های مقیاس بزرگ و امواج کلوین-هلمهولتز در جریان‌های برشی آرامش‌دهنده مورد مطالعه قرار می‌گیرد. اعداد بحرانی رینولدز در جریان‌های کوئت مافوق صوت به صورت تحلیلی و عددی در چارچوب تئوری‌های پایداری هیدرودینامیکی انرژی کلاسیک خطی و غیرخطی محاسبه می‌شوند. محاسبات به وضوح نشان می‌دهند که فرآیند آرام‌سازی می‌تواند به طور محسوسی انتقال آرام-آشفتگی را به تاخیر بیندازد. هدف کتاب نشان دادن اثر اتلافی جدید است که می تواند برای کنترل جریان و لایه بندی استفاده شود.

این جلد برای مهندسان مکانیک، فیزیکدانان جالب و مفید خواهد بود. و ریاضیدانانی که در تئوری پایداری هیدرودینامیکی، آشفتگی، و لایه ای شدن جریان ها تخصص دارند.

This book presents an in-depth systematic investigation of a dissipative effect which manifests itself as the growth of hydrodynamic stability and suppression of turbulence in relaxing molecular gas flows.

The work describes the theoretical foundations of a new way to control stability and laminar turbulent transitions in aerodynamic flows. It develops hydrodynamic models for describing thermal nonequilibrium gas flows which allow the consideration of suppression of inviscid acoustic waves in 2D shear flows. Then, nonlinear evolution of large-scale vortices and Kelvin-Helmholtz waves in relaxing shear flows are studied. Critical Reynolds numbers in supersonic Couette flows are calculated analytically and numerically within the framework of both linear and nonlinear classical energy hydrodynamic stability theories. The calculations clearly show that the relaxation process can appreciably delay the laminar-turbulent transition. The aim of the book is to show the new dissipative effect, which can be used for flow control and laminarization.

This volume will be of interest and useful to mechanical engineers, physicists, and mathematicians who specialize in hydrodynamic stability theory, turbulence, and laminarization of flows.