일반기술

노즐을 통한 비평형 흐름에 대한 발전된 모델

노즐을 통해 화학적 비평형 반응을 하는 기체의 층류와 난류를 시뮬레이션하는 새로운 모델이 개발되었다. 이 모델은 Navier-Stokes 방정식을 특수하게 단순화한 모델을 바탕으로 한다. 일반적으로 이 새로운 방정식은 완전 NS방정식에 비유할 수 있지만, 이 단순화한 방정식은 신속한 계산을 위한 수치론적 계산의 전개방법을 가능하게 하였다. 이 모델에는 큰 난류가 없는 화학 반응을 하는 기체에 대한 최신 난류 모델이 포함된다. 새로운 방정식은 벽의 곡률이 상당히 큰 다양한 표면적을 가진 송수관들을 통해 흐르는 내부 흐름으로부터 유도하였다. 즉, 이러한 형태에 딱 맞는 원래의 원통형 좌표계를 사용하여, 이 통로와 새로운 알고리즘, 그리고 수치론적 방법은 노즐의 음속 이하, 음속 근접, 초음속 흐름에 대한 경제적인 계산법을 제공한다. 대체로 향상된 수학적 모델과 효율적인 수치론적 방법은 다음과 같은 중대한 응용 문제를 해결할 수 있게 해준다.이 모델은 물리학과 유체역학, 비선형 에너지, 증기화학, 환경보호 등에 실제로 적용하는데 유용한 도구가 될 것이다.