переносные свойства среды

перено́сные сво́йства среды́ — связи между интенсивностями переноса физических величин и градиентами газодинамических переменных в сплошных средах. Уравнения аэро- и гидродинамики (Навье—Стокса уравнения и др.) основаны на линейных связях, описывающих переноса явления: напряжения внутреннего трения p_αβ = ‑μе_αβ (αβ — пара любых декартовых координат x, y, z), тепловой поток q = ‑λT закон Фурье). Здесь μ — динамическая вязкость, e — компонента тензора скоростей деформаций, λ — теплопроводность, T — градиент температуры. В высокотемпературном воздухе происходят различные физико-химические процессы (например, в гиперзвуковом течении около спускаемого летательного аппарата), и его необходимо рассматривать как многокомпонентную смесь многоатомных газов. П. с. с. для неё определяются так называемым методом Чепмена—Энскога (см. Кинетическая теория газов). При расчёте течения в пограничном слое обычно пренебрегают баро- и термодиффузией, тогда диффузионный поток i-го компонента смеси

,
где n_j — числовая плотность j-го компонента, n = Σ_in_i, D_ij — коэффициент диффузии. В формулу для q добавляется слагаемое Σ_ih_iJ_i, обусловленное диффузионным переносом теплоты (h_i — удельная энтальпия, включающая теплоту химических реакций). Коэффициенты переноса μ, λ, D_ij зависят от температуры, концентраций и сечений упругих столкновений молекул, влияние многоатомности молекул приближённо учитывается только в коэффициенте λ введением так называемой поправки Эйкена. В общем случае вид уравнений аэродинамики высокотемпературных газов, П. с. с. и необходимость учёта тех или иных явлений переноса зависят от соотношений между временами релаксации поступательной и внутренней степеней свободы молекул, интенсивности различных физико-химических процессов в газах. Коэффициент переноса являются также функциями сечений неупругих столкновений и концентраций молекул, находящихся в различных энергетических состояниях.

Литература:
См. при статье Кинетическая теория газов.

В. С. Галкин.