<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Journal of Samara State Technical University, Ser. Physical and Mathematical Sciences</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Journal of Samara State Technical University, Ser. Physical and Mathematical Sciences</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Физико-математические науки»</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">1991-8615</issn><issn publication-format="electronic">2310-7081</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Samara State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">41994</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.14498/vsgtu1751</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Articles</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Couette flow of hot viscous gas</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Течение Куэтта горячего вязкого газа</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Khorin</surname><given-names>Aleksandr Nickolaevich</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Хорин</surname><given-names>Александр Николаевич</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>without scientific degree, no status</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>без ученой степени, без звания</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Konyukhova</surname><given-names>Anastasia Anatolevna</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Конюхова</surname><given-names>Анастасия Анатольевна</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="en"><p>without scientific degree, no status</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>без ученой степени, без звания</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2020-07-31" publication-format="electronic"><day>31</day><month>07</month><year>2020</year></pub-date><volume>24</volume><issue>2</issue><issue-title xml:lang="en">VOL 24, NO2 (2020)</issue-title><issue-title xml:lang="ru">ТОМ 24, №2 (2020)</issue-title><fpage>365</fpage><lpage>378</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2020-08-04"><day>04</day><month>08</month><year>2020</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2020, Samara State Technical University</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2020, Самарский государственный технический университет</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Samara State Technical University</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Самарский государственный технический университет</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.eco-vector.com/1991-8615/article/view/41994">https://journals.eco-vector.com/1991-8615/article/view/41994</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>A new exact solution is found for the equations of motion of a viscous gas for a stationary shear flow of hot (800–1500 K) gas between two parallel plates moving at different speeds (an analog of the incompressible Couette flow). One of the plates was considered thermally insulated. For the dependence of the coefficient of viscosity on temperature, the Sutherland formula is adopted. Unlike other known exact solutions, instead of a linear association between the viscosity and thermal conductivity coefficients, a more accurate formula was used to calculate the thermal conductivity coefficient, having the same accuracy in the temperature range under consideration as the Sutherland formula (2 %). Using the obtained exact solution, the qualitative effect of compressibility on the friction stress and the temperature, and velocity profiles were investigated. It is shown that the compressibility of the gas leads to an increase in the friction stress, if one of the plates is thermally insulated. The new exact solution was compared with the known exact solution (Golubkin, V.N. &amp; Sizykh, G.B., 2018) obtained using the Sutherland formula for the viscosity coefficient and the Reynolds analogy for the thermal conductivity coefficient. It was found that both solutions lead to the same conclusions about the qualitative effect of compressibility on the friction stress and on the temperature and velocity profiles. However, the increase in friction stress caused by compressibility of the gas turned out to be underestimated twice when using the Reynolds analogy. This shows that the assumption of a linear relationship between the coefficients of viscosity and thermal conductivity can lead to noticeable quantitative errors.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Найдено новое точное решение уравнений движения вязкого газа для плоского стационарного сдвигового течения горячего (800–1500 K) газа между движущимися с разными скоростями параллельными пластинами (аналог несжимаемого течения Куэтта). Одна из пластин считалась теплоизолированной. Для зависимости коэффициента вязкости от температуры принята формула Сазерленда. В отличие от других известных точных решений, вместо аналогии Рейнольдса (предположение о линейной связи между коэффициентами вязкости и теплопроводности) для вычисления коэффициента теплопроводности использована более точная формула, имеющая в рассматриваемом диапазоне температур ту же точность, что и формула Сазерленда (2 %). С использованием полученного точного решения исследовано качественное влияние сжимаемости на напряжение трения и на профили температуры и скорости. Показано, что (если одна из пластин теплоизолирована) сжимаемость газа приводит к увеличению напряжения трения. Проведено сравнение нового точного решения с известным точным решением (V. N. Golubkin, G. B. Sizykh, 2018), полученным с использованием формулы Сазерленда для коэффициента вязкости и аналогии Рейнольдса для коэффициента теплопроводности. Обнаружено, что оба решения приводят к одинаковым выводам о качественном влиянии сжимаемости на напряжение трения и на профили температуры и скорости. Однако прирост напряжения трения, вызванный сжимаемостью, при использовании аналогии Рейнольдса оказался недооцененным в два раза. Это показывает, что предположение о линейной связи между коэффициентами вязкости и теплопроводности может приводить к заметным количественным ошибкам.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>viscous gas</kwd><kwd>hot gas</kwd><kwd>exact solutions</kwd><kwd>Sutherland formula</kwd><kwd>thermal conductivity formula</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>вязкий газ</kwd><kwd>горячий газ</kwd><kwd>точные решения</kwd><kwd>формула Сазерленда</kwd><kwd>формула для теплопроводности</kwd></kwd-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Couette M., "Etudes sur le frottement des liquides", Ann. Chim. Phys., Ser. 6, 21 (1890), 433-510</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Schlichting H., Gersten K., Grenzschicht-Theorie, Springer-Verlag, Berlin, 2006</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Лойцянский Л. Г., Механика жидкости и газа, Гостехиздат, М.-Л., 1950</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>White F., Viscous Fluid Flow, Mcgraw-Hill Series in Mechanical Engineering Book Series, McGraw Hill, New York, 2006</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Кочин Н. Е., Кибель И. А., Розе Н. В., Теоретическая гидромеханика. Ч. II., Физматлит, М., 1963</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Гродзовский Г. Л., "Течение вязкого газа между двумя движущимися параллельными стенками и между двумя вращающимися цилиндрами", ПММ, 19:1 (1955), 99-102</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Жмулин Е. М., "Течение вязкого газа между двумя движущимися параллельными пластинами", Уч. записки ЦАГИ, 2:4 (1971), 31-37</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Rogers G. F. C., Mayhew Y. R., Thermodynamic and Transport Properties of Fluids: S.I. Units, Blackwell, Malden, USA, 1995</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Голубкин В. Н., Сизых Г. Б., "О сжимаемом течении Куэтта", Уч. записки ЦАГИ, 49:1 (2018), 27-38</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Брутян М. А., Крапивский П. Л., "Точные решения стационарных уравнений Навье-Стокса вязкого теплопроводного газа для плоской струи из линейного источника", ПММ, 82:5 (2018), 644-656</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Брутян М. А., Ибрагимов У. Г., "Автомодельные и неавтомодельные течения вязкого газа, истекающего из вершины конуса", Труды МФТИ, 10:4 (2018), 113-121</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Bosnyakov S., Mikhaylov S. V., Morozov A. N., et al., "Implementation of high-order discontinuous Galerkin method for solution of practical tasks in external aerodynamics and aeroacoustics", N. Kroll, C. Hirsch, F. Bassi, C. Johnston, K. Hillewaert (eds.), IDIHOM: Industrialization of High-Order Methods - A Top-Down Approach, Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design, 128, Springer, Cham, 2015, 337-379</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Bosnyakov S., Mikhaylov S. V., Podaruev V. Yu., et al., "Application of high-order discontinuous Galerkin method to LES/DES test cases using computers with high number of cores", 23rd AIAA Computational Fluid Dynamics Conference (AIAA Aviation 2017, USA, Denver, Colorado, 5-9 June 2017), 2017, 2017-3943</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Егоров И. В., Новиков А. В., "Прямое численное моделирование ламинарно-турбулентного обтекания плоской пластины при гиперзвуковых скоростях потока", Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 56:6 (2016), 1064-1081</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Егоров И. В., Пальчековская Н. В., Шведченко В. В., "Влияние пространственных возмущений сверхзвукового потока на тепловой поток к поверхности затупленных тел", ТВТ, 53:5 (2015), 713-726</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Голубкин В. Н., Сизых Г. Б., "Течение вязкого газа между вертикальными стенками", ПММ, 82:5 (2018), 657-667</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
