Развитие методов математического и физического моделирования в задачах механики жидкости, газа и плазмы, применительно к аэрокосмической технике

Цель исследования – развитие математических методов и цифровых технологий моделирования высокоскоростных течений с физико-химическими процессами, протекающими в многофазных рабочих телах перспективных энергетических, технологических установок и при взаимодействии их с обтекаемыми телами. Полученные результаты. Получена оценка области применимости модели Навье-Стокса-Фурье для решения задачи обтекания острой кромки по числам Маха и задачи обтекания скругленной кромки по числам Кнудсена. Разработаны и оттестированы физико- математическая и вычислительные модели течения смеси многоатомных совершенных газов на базе модельного кинетического уравнения. Достигнуто удовлетворительное совпадение с известными расчетными и экспериментальными данными. Показано, что существенное увеличение удельной энергоёмкости возможно в гибридных конденсаторах с туннельно-тонким диэлектриком в двойном электрическом слое и в гибридных конденсаторах с химически активным материалом, в которых в двойной электрический слой входит туннельно-тонкий диэлектрик. Разработаны физико-математическая и вычислительная модели двухфазного вязкого течения с релаксацией давлений фаз и скоростей. Проведено численное моделирование специально отобранных экспериментов. В результате которого получены уточненные значения параметров моделей. Численно оценены значения параметров потока в сверхзвуковом воздухозаборнике в наземных и натурных условиях. Оценено влияние моделей углерода на параметры детонации Чепмена-Жуге в углеродо-кислородных смесях. Разработан и оттестирован бессеточный метод и параллельный компьютерный код для расчета пространственного обтекания тела двухфазным сверхзвуковым вязким потоком, позволяющий определять тепловой поток от газа к поверхности. Область применения – создание и отработка перспективных изделий ракетно-космической техники.