Учет эффекта завихренности при расчете удельного теплового потока в ламинарном пограничном слое на непроницаемой поверхности полусферы в сверхзвуковом воздушном потоке - page 2

В.В. Горский, М.А. Пугач, В.А. Сысенко
2
в состоянии термохимического равновесия, проведен расчет диффузи-
онного тепломассопереноса с использованием уравнений Стефана —
Максвелла.
В процессе проведения исследований принимали следующее:
состав воздушной смеси ограничен набором химических веществ
O, O
2
, N, N
2
, NO, Ar, которые образованы из химических элементов
O, N, Ar;
в нормальных условиях воздух характеризуется мольной концентра-
цией следующих веществ [3]:
O2
N2
Ar
= 0, 2095,
= 0, 7808,
= 0, 0097
κ
κ
κ
;
область изменения определяющих параметров задана в виде
M 4, 25
 
,
max
0
0, 001,
 
p
p
,
, min , max
,
 
h
h
h
R R R
;
радиус сферы равен 0,1 м;
расчет переносных свойств многокомпонентной воздушной сме-
си выполнен с помощью метода Гиршфельдера [4];
методика расчета параметров потенциальной функции межмоле-
кулярного взаимодействия Леннарда — Джонса [4] базируется на со-
временных расчетно-теоретических данных по вязкости воздуха,
находящегося в состоянии термохимического равновесия [5–7];
использовались данные по параметрам течения идеального газа на
стенке, полученные численным решением уравнений Эйлера и перене-
сены в задачу решения уравнений пограничного слоя методом сплай-
новой аппроксимации [8];
для расчета концентраций химических элементов в пограничном
слое используется метод, приведенный в работе [9];
для организации итерационного процесса между расчетом хими-
ческого состава воздушной смеси в пограничном слое и решением
уравнения сохранения энергии в нем используется метод, описанный
в работе [10];
использованы методы скалярной и матричной прогонки [11] для
решения уравнений пограничного слоя на неравномерной сетке, орга-
низованной в соответствии с методом, приведенным в работе [12];
давление торможения
max
p
= 10 МПа при
M 10
и 1 МПа —
в противном случае;
энтальпийный фактор
, min
h
R
соответствует температуре стенки,
равной примерно 300 K;
минимальное значение
, max
h
R
находится между 0,7 и значением
энтальпийного фактора, соответствующего температуре кипения ато-
марного углерода.
Далее приведены значения определяющих факторов, используе-
мые при проведении систематических численных исследований, при
1 3,4,5,6,7,8,9
Powered by FlippingBook