Газодинамическое ускорение микрочастиц и их взаимодействие с твердым телом

На основе развитой ранее физико-математической модели, верифицированной сравнением результатов расчетов с экспериментальными данными, численно исследованы параметры газодисперсной струи, взаимодействующей с твердым телом. В широкой области значений температуры и давления в камере смешения, плотности материала, размера и массовой доли частиц, геометрии сопла и формы обтекаемого тела, отношения удельных теплоемкостей и числа Маха несущего газа проведены расчеты, позволяющие определить влияние перечисленных факторов на границу области абсолютно неупругого столкновения частиц с твердым телом, сопровождающегося различными физическими процессами (эрозией, холодным напылением, сверхглубоким прониканием). Поскольку при большом расширении потока температура падает ниже дебаевской, учтено влияние значительного изменения удельной теплоемкости и теплопроводности частиц. Построены радиальные распределения плотности и скорости дисперсной массы, характеризующие “качество” двухфазного потока как инструмента для наземного моделирования взаимодействия летательного аппарата с запыленной атмосферой (содержащей, например, частицы вулканических выбросов или кристаллы льда), а также в технологиях обработки поверхности.