Влияние неупругих столкновений молекул многоатомного газа…
1
УДК 533.72
Влияние неупругих столкновений
молекул многоатомного газа
на коэффициент барнеттовского скольжения
© А.Б. Поддоскин
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
В рамках предложенной кинетической модели для многоатомного газа с враща-
тельными степенями свободы молекул, в которой учтены вращательно-посту-
пательные переходы молекул газа, решена задача о барнеттовском скольжении
газа вдоль плоской поверхности. Получен коэффициент барнеттовского скольже-
ния в виде функции, зависящей от частоты неупругих столкновений молекул газа
и от коэффициента аккомодации тангенциального импульса.
Ключевые слова:
барнеттовское скольжение, многоатомный газ, вращательные
степени свободы молекул.
Как известно, если над поверхностью тела находится газ, в объе-
ме которого созданы температурные напряжения, то возникает бар-
неттовское скольжение [1–3]. Этот эффект необходимо учитывать
при построении теорий движения неоднородных газов в каналах,
в динамике капель и аэрозольных частиц, и в частности при построе-
нии теории термофореза умеренно крупных аэрозольных частиц [3].
В отличие от молекул простого (одноатомного) газа молекулы
двухатомного и многоатомного газов обладают внутренними степе-
нями свободы, что существенно усложняет кинетическое уравнение
[4], поэтому для решения граничных задач применяют модельные
кинетические уравнения [5–7]. В работе [7] предложено модельное
уравнение, в котором учтены вращательные степени свободы моле-
кул многоатомного газа, а свободные параметры модели выражены
через парциальные факторы Эйкена [4]. В рамках этого модельного
уравнения решена задача о барнеттовском скольжении многоатомно-
го газа вдоль плоской поверхности. В результате получен коэффици-
ент барнеттовского скольжения, который зависит от теплофизиче-
ских параметров газа, числа неупругих столкновений молекул газа и
от коэффициента аккомодации тангенциального импульса.
При рассмотрении стационарных задач в линейной постановке
функцию распределения молекул многоатомного газа можно запи-
сать в виде [4]
0
( , , )
(1 ( , , )),
f
= f
r v
r v