Неустановившееся движение твердой сферы в неоднородно нагретом газе при малых числах Рейнольдса. Гидродинамическая задача

В предлагаемой работе на основе гидродинамического анализа рассматривается приближенный метод решения задачи о нестационарном движении твердой крупной нелетучей частицы сферической формы в неоднородно нагретом однокомпонентном газе при малых числах Рейнольдса и Пекле. Решение этой задачи при достаточно малых относительных перепадах температуры позволяет качественно и количественно прогнозировать поведение частицы и дает возможность оценить степень квазистационарности термофоретического переноса, который обусловлен тепловым скольжением газа вдоль поверхности частицы. Решение гидродинамической задачи базируется на основе метода Озеена–Бюргерса в приближении точечных сил. Характерная черта этого метода состоит в том, что возмущение поля скоростей в несжимаемом газе, порождаемое направленным ускоренным движением твердой сферы под действием некоторой внешней переменной силы достаточно малой интенсивности, слабо отличается от вида нестационарного течения, генерируемого такой же по величине переменной точечной силой в месте нахождения геометрического центра частицы. Эта сила в любой момент времени представляет собой взятую с противоположным знаком векторную сумму термофоретической силы, обусловленной тепловым скольжением газа вдоль поверхности частицы, и силы вязкого сопротивления.