Создание континуально-кинетических моделей и эффективных численных алгоритмов решения задач аэродинамики и теплообмена в широком диапазоне чисел Рейнольдса (промежуточный)

В результате получены концентрации компонентов газовой фазы вблизи поверхности, степень заполнения поверхности атомами кислорода и азота, конвективные тепловые потоки к поверхности и их структура (вклад теплопроводности и диффузии). Определены численные скорости образования молекул кислорода, азота и оксидов азота в результате гетерогенных каталитических реакций. Определены зависимости перечисленных характеристик течения в широком диапазоне плотностей адсорбционных центров, моделирующих режимы от некаталитического до идеально каталитического. Показан вклад процессов диффузии и теплопроводности в тепловой поток к поверхности для различных режимов взаимодействия газа с материалом поверхности. Проведен сравнительный анализ расчетов течения в ВЧ-плазмотроне с учетом и без учета образования оксида азота на обтекаемой поверхности. Проведенные исследования показали необходимость учета гетерогенной рекомбинации оксида азота в граничных условиях для рассматриваемых условий течения. Оценена погрешность моделирования взаимодействия метеороида с атмосферой, связанная со способом задания модели абляции, при разных параметрах входа в атмосферу. Проведено сопоставление распределений по массам неиспарившихся фрагментов метеороидов, разрушенных в атмосфере, и фрагментов тел, разрушенных в ударных экспериментах, моделирующих разрушение астероидов в космическом пространстве. Оценены диапазоны изменения степенного индекса в аналитическом описании распределений, получены зависимости степенного индекса от удельной энергии удара (разрушение в экспериментах) и от количества фрагментов (разрушение в атмосфере). Исследовано влияние неполноты доступной коллекции метеоритов на их распределение, характеризующее фрагментацию исходного метеороида.