Дано систематическое изложение имеющихся в настоящее время сведений о течениях газа в соплах. Рассмотрены различные физические процессы, сопровождающие течения газа в соплах: химические реакции, колебательная релаксация, двухфазность. Изучено влияние на характеристики сопел вязкости, пространственных и нестационарных эффектов, наличия в потоке слоев газа с различными физическими свойствами, закрутки потока. Изложены основные аналитические, асимптотические и численные методы исследования таких течений. Освещены различные стороны практических приложений.
Для специалистов, занимающихся вопросами газодинамики внутренних течений и прикладной математики.
Во многих современных отраслях промышленности — электронной, радиотехнической, атомной, оптической, металлургической и др. — широко используются производственные процессы, протекающие при очень низких давлениях. Вакуумные печи в металлургии, напыление плёнок в вакууме, вакуумная пайка и сварка, разделение изотопов, вакуумное замораживание и сушка в производстве лекарственных препаратов, вакуумная теплоизоляция в криогенике — всё это лишь небольшая часть примеров применения вакуума в технике.
Важная роль принадлежит вакуумной технике при создании экспериментальных установок и аппаратуры для исследований в области ядерной физики, физики плазмы, физики твёрдого тела, материаловедения и т. п.
Динамика разреженных газов или, как ее иногда называют, супер-аэродинамика изучает явления, имеющие место при произвольном отношении длины пробега (времени между столкновениями) молекул к характерному размеру (времени) явления.
Изучаемые явления могут быть сколь угодно далёкими от равновесных. Исследование таких явлений требует в общем случае учёта молекулярной структуры газа, кинетического описания, применения уравнения Больцмана. В круг задач динамики разреженных газов входят, например, задачи об обтекании летательных аппаратов, движущихся на больших высотах, о движении газов в вакуумных аппаратах, ультразвуковых колебаниях в газах, структуре ударных волн, неравновесных течениях и т. д.
Книга посвящена проблеме постановки корректных условий на искусственных границах расчетной области, анализу их свойств, численной реализации и эффективности.
Это направление исследований зародилось сравнительно недавно. Оно оказалось настолько важным при математическом моделировании в акустике, механике, физике, технике, геофизике и в других науках, что к настоящему времени выполнено уже несколько сот работ разных авторов. Основное внимание в книге уделяется неотражающим условиям и полученным для них результатам в конкретных задачах.
Для специалистов в области вычислительной механики и физики, для студентов и преподавателей университетов, а также для всех, кто имеет дело с численным моделированием.
Та высокая степень ясности, которая была внесена в область динамики твердого тела геометрическими исследованиями движения неизменяемой системы, заставляет ожидать значительного успеха гидродинамики от сближения ее с кинематикой изменяемой системы.
К сожалению, геометрическая теория движения изменяемой системы находится только на первых ступенях своего развития. Все работы по этому предмету ограничиваются небольшим числом исследований движений простейших изменяемых систем и некоторыми общими соображениями о движении непрерывного изменяющегося тела, причем последние помещены по большей части в сочинениях по гидродинамике и по теории упругости.
Газодинамика есть составная часть гидродинамики — общей науки о движении текучих тел, жидкостей и газов.
Отличительной особенностью газодинамики является необходимость учета сжимаемости вещества.
В то время, как в обычных условиях жидкости можно считать несжимаемыми, газы уже при небольшом изменении давления значительно меняют свой объем.
Книга является справочным пособием, в котором сообщаются многочисленные сведения об исследованиях вязкости индивидуальных газов и газовых смесей.
В работе описаны экспериментальные методы и конструкции приборов для измерений вязкости газовых смесей и приведены наиболее надежные экспериментальные данные о вязкости индивидуальных газов и газовых смесей при различных температурах и давлениях. Показана достоверность существующих, а также разработанных авторами аналитических и графоаналитических методов расчета коэффициентов вязкости.
Особый интерес представляют данные о вязкости газовых смесей при высоких давлениях и их обобщение.
Книга рассчитана на инженерно-технических работников научно-исследовательских институтов, проектных организаций и специалистов, работающих непосредственно в промышленности.
