气体动力学

气体动力学是流体力学的一个分支。在连续介质的假设下，研究了与热力学现象有关的气体运动规律及其与相对运动物体的相互作用。低速气流是不可压缩的气流，不能考虑其热态的变化。但是，当高速流动（例如马赫数大于0.3）时，气体的压缩效果不容忽视，其热态也有明显的变化。气体运动应符合流体力学和热力学定律。气体动力学是由流体力学和热力学紧密结合而形成的

随着航空航天工业的飞速发展，出现了许多新的分支机构。

①高温气体动力学

高温气体动力学。研究了高温气体的流动规律及其理化变化，能量传递和转化。例如，在喷气发动机的燃烧室中，重返航天器表面的冲击层和高超音速苏醒，气体温度很高，气体的比热不再是常数，状态方程为气体（P =ρRT，P，ρ，t为气体的压力，密度和温度，R为气体常数）不再

适用。此外，气体分子中各种能级（平移，旋转和振动）的激发处于不平衡状态，导致不平衡流动。在非常高的温度下，还会发生离解和电离过程以及表面腐蚀。因此，高温气体动力学的研究应将气体动力学与热力学，统计物理学，分子物理学，化学动力学和电磁学相结合，并使用物理，化学和气体动力学等实验技术，光谱，激光，电子和电磁等测量方法。机械师和测试设备，例如冲击管和电弧加热器。高温气体动力学的研究对航空航天工业，激光和等离子体技术的发展具有重要意义。

②稀有气体动力学

稀有气体动力学。研究了克努森数（KN）不小于1的稀有气体的运动规律。对于在高空飞行的航天器来说，kn并不是一个小数目。气体分子的离散结构显示出它的影响，经典的连续谱模型不再适用。在研究地面上5μm以下的气溶胶颗粒的运动时，还应考虑稀有气体效应。为了研究稀有气体动力学，使用了气体分子的玻尔兹曼运动方程和气体分子与固体

表面相互作用的理论，以及使用了低密度风洞，冲击风洞和分子束装置等实验设备。稀有气体动力学的研究在人造地球卫星，航天飞机和某些非太空技术的发展中起着重要作用。

③宇宙气体动力学

宇宙气体动力学。用气体动力学方法研究了物质在宇宙中的形态和运动。宇宙的物质形式主要是等离子体，并且有稀有气体。行星中存在液态核，它们都是流体或磁性流体。因此，流体力学和磁流体动力学的理论和方法可用于描述宇宙尺度上的许多天体过程。宇宙气体动力学的研究领域已经从行星环境扩展到太阳内部，从气体星云到银河系，甚至到本地宇宙。已经取得了许多成就，包括太阳风，地球磁层，气体星云的收缩和破碎，无碰撞冲击波，恒星大气异常加热，宇宙磁场的起源和演变以及湍流特性。宇宙中银河漩涡结构的密度波理论。气体动力学的概念和方法研究了许多天体物理问题，对特定物理和化学过程的讨论反过来又扩大了气体动力学

的领域。