Влияние степени нерасчетности сверхзвуковых осесимметричных струй многоатомного газа SF$_6$ на их газодинамическую структуру

Численно и экспериментально исследуется влияние степени нерасчетности ($n$ =1,18 $\div$ 3,35) неизобарической сверхзвуковой струи колебательно-возбужденного газа SF$_6$, истекающей из конвергентного осесимметричного сопла диаметром 0,25 мм. Эксперименты, в которых исследовалась газодинамическая структура струй, проведены на специально созданном струйном стенде Института теоретической и прикладной механики СО РАН.
Численное моделирование проводилось на основе решения двумерных уравнений Навье–Стокса с помощью пакета ANSYS Fluent в рамках модели термически совершенного газа. Влияние возбуждения колебательных степеней свободы газа SF$_6$ исследовано как для случая равновесного газа, так и для случая колебательно-неравновесного газа.
Для моделирования неравновесности колебательных степеней свободы использовалась двухтемпературная модель релаксационных течений. Показано, что степень нерасчетности струи газа SF$_6$ влияет на изменение длины ячеек волновой структуры, вследствие чего меняется скорость колебательной релаксации. Получена зависимость коэффициента уменьшения амплитуд плотности в газодинамических ячейках от степени нерасчетности.