Расчет аэродинамической составляющей момента сопротивления вращению ротора управляющих двигателей-маховиков | Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2026. № 99. DOI: 10.17223/19988621/99/4

Расчет аэродинамической составляющей момента сопротивления вращению ротора управляющих двигателей-маховиков

В процессе изготовления управляющих двигателей-маховиков (ДМ) внутри их корпуса создается остаточное давление до 0.1 Па. Для расчета аэродинамической составляющей момента сопротивления вращению ротора ДМ выбрана математическая модель, описывающая поведение газовой среды вблизи стенок, используя понятия степени разряженности и коэффициента аккомодации касательного импульса. Модификация граничного условия прилипания на стенках с учетом частичного проскальзывания позволила определить влияние давления в гермокамере ДМ и скорости вращения ротора на аэродинамическую составляющую момента сопротивления вращению.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 6

Ключевые слова

число Кнудсена, коэффициент аккомодации импульса, длина свободного пробега молекул, двигатель-маховик

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Акарачкин Сергей Анатольевич	АО «НПЦ “Полюс”»	кандидат технических наук, начальник отдела математического моделирования физических процессов	info@polus-tomsk.ru
Полюшко Денис Александрович	АО «НПЦ “Полюс”»	инженер-конструктор 2-й категории	info@polus-tomsk.ru

Всего: 2

Ссылки

Lee J. Statistical assessment of tangential momentum accommodation coefficient using internal flow rate model based on rarefied gas conditions // Results in Physics. 2022. V. 43. Art. 106130. doi: 10.1016/j.rinp.2022.106130.

Sharipov F. Data on the Velocity Slip and Temperature Jump Coefficients // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2011. V. 40 (2). Art. 023101.

Josyula E., Burt J. Review of rarefied gas effects in hypersonic applications // Models and Com putational Methods for Rarefied Flows (RTO-EN-AVt-194). 2011.

Li Y, Xu S-L. DSMC simulation of vapor flow in molecular distillation // Vacuum. 2014. V. 110. P. 40-46. doi: 10.1016/j.vacuum.2014.08.001.

Malyshev O.B. Gas dynamics modelling for particle accelerators // Vacuum. 2012. V. 86 (11). P. 1669-1681. doi: 10.1016/j.vacuum.2012.03.047.

Shoja-Sani A., Roohi E., Kahrom M., Stefanov S. Investigation of aerodynamic characteristics of rarefied flow around NACA 0012 airfoil using DSMC and NS solvers // Eur J Mech. B / Fluids. 2014. V. 48. P. 59-74. doi: 10.1016/j.euromechflu.2014.04.008.

Krook M., Wu T. Exact solutions of the Boltzmann equation // Phys Fluids. 1977. V. 20. P. 1589-1595. doi: 10.1063/1.861780.

Gressman P.T., Strain R.M. Global classical solutions of the Boltzmann equation without angular cut-off // J Am Math Soc. 2010. V. 24. P. 771-847. doi: 10.1090/S0894-0347-2011-00697-8.

Cercignani C., Daneri A. Flow of a rarefied gas between two parallel plates // J Appl Phys. 1963. V. 34. P. 3509-3513. doi: 10.1063/1.1729249.

Cercignani C., Sernagiotto F. Cylindrical Poiseuille flow of a rarefied gas // Phys Fluids. 1966. V. 9 (40). doi: 10.1063/1.1761530.

Huang A.B. Rarefied gas flow between parallel plates based on the discrete ordinate method // Phys Fluids. 1967. V. 10. P. 498-502. doi:10.1063/1.1762143.

Loyalka S.K., Petrellis N., Storvick T.S. Some exact numerical results for the BGK model: Couette, Poiseuille and thermal creep flow between parallel plates // Zeitschrift Fur Angewandte Mathematik Und Physik ZAMP. 1979. V. 30. P. 514-521. doi: 10.1007/BF01588895.

Loyalka S.K., Hickey K.A. Kinetic theory of thermal transpiration and the mechanocaloric effect: Planar flow of a rigid sphere gas with arbitrary accommodation at the surface // J Vac Sci Technol A. 1991. V. 9. P. 158-163. doi: 10.1116/1.577119.

Cercignani C., Lampis M., Lorenzani S. Variational approach to gas flows in microchannels // Phys Fluids. 2004. V. 16. P. 3426-3437. doi:10.1063/1.1764700.

Loyalka S.K. The Q n and F n integrals for the BGK model // Transp Theory Stat Phys. 1975. V. 4. P. 55-65. doi: 10.1080/00411457508247944.

Ferziger J.H. Flow of a rarefied gas through a cylindrical tube // Phys Fluids. 1967. V. 10. P. 1448-1453. doi: 10.1063/1.1762304.

Loyalka S.K. Kinetic theory of thermal transpiration and mechanocaloric effect // J Chem Phys. 1975. V. 63. P. 4054-4060. doi: 10.1063/1.431847.

Gallis M., Torczynski J. Steady isothermal gas mass flow rate in a microscale tube from continuum to free-molecular conditions // 41st AIAA fluid dynamics conference and exhibit. Reston, VA: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2011. doi: 10.2514/6.2011-3994.

Gallis M.A., Torczynski J.R. Direct simulation Monte Carlo-based expressions for the gas mass flow rate and pressure profile in a microscale tube // Phys Fluids. 2012. V. 24. Art. 012005. doi: 10.1063/1.3678337.

Balaj M., Roohi E., Akhlaghi H., Myong R.S. Investigation of convective heat transfer through constant wall heat flux micro/nano channels using DSMC // Int J Heat Mass Transf. 2014. V. 71. P. 633-638. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2013.12.053.

Akhlaghi H., Roohi E. Generalized description of the Knudsen layer thickness in rarefied gas flows // Phys Fluids. 2021. V. 33. Art. 061701. doi: 10.1063/5.0052263.

Stefanov S., Roohi E., Shoja-Sani A. A novel transient-adaptive subcell algorithm with a hybrid application of different collision techniques in direct simulation Monte Carlo (DSMC) // Phys Fluids. 2022. V. 34. Art. 092003. doi:10.1063/5.0104613.

Taheri E., Roohi E., Stefanov S. A symmetrized and simplified Bernoulli trial collision scheme in direct simulation Monte Carlo // Phys Fluids. 2022. V. 34. Art. 012010. doi: 10.1063/5.0076025.

Maali A. Slip length measurement of gas flow // Nanotechnology. 2016. V. 27 (37). Art. 374004.

Омелик А.И. Экспериментальное определение коэффициентов аккомодации нормального импульса для поверхностей из различных материалов // Ученые записки ЦАГИ. 1973. Т. IV, № 4. С. 128-130.

Porodnov B.T., Suetin P.E., Borisov S.F., Akinshin V.D. Experimental investigation of rarefied gas flow in different channels // J. Fluid Mech. 1974. V. 64, P. 417-437.

Гладышев Г.Н., Дмитриев В.С., Копытов В.И. Системы управления космическими аппаратами (исполнительные органы: назначение, принцип действия, схемы, конструкция): учеб. пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2000. 207 с.