В.В. Горский, А.А. Оленичева
6
Как отмечалось ранее, все опубликованные в литературе инже-
нерные формулы для расчета теплообмена тестировались в основном
по результатам экспериментальных исследований, характеризую-
щихся относительно высокой погрешностью. В связи с этим интерес-
ным оказалось оценить точность этих формул в тех же условиях, что
и формулы (3).
Объектом настоящего анализа являлись следующие широко ис-
пользуемые на практике формулы для расчета конвективного тепло-
обмена в критической точке сферы, обтекаемой воздушным потоком:
упрощенный вариант формулы Фэя — Риддела [8]
0,1
–0,6
, , 0
00
= 0, 76Pr
1–
,
w w
e e e s
w n
h
e e
q
u h
R
; (5)
формула Фэя — Риддела [8] для расчета теплообмена в термохи-
мически равновесном воздушном пограничном слое
0,1
0,52
, , 0
00
–0,6
=0, 76Pr
1+ Le 1
1 ;(6)
,
w w
D
e e e s
w n
h
e e
e
h
q
u
–
h – R
h
формула метода эффективной длины [5] для расчета теплообмена
в термохимически равновесном воздушном пограничном слое
–0,15
–2/3
,
, , 0
00
1 1
= 0, 76Pr
+
1–
2 2
e e e s
w n
h
h
q
R
u h
R
; (7)
формула для расчета теплообмена в термохимически равновес-
ном воздушном пограничном слое [5]
1,08
, , 0
00
= 1, 05
1
1000
9,806
w n
h
sph
V
q
h – R
R
. (8)
Здесь
Pr
— число Прандтля;
Le
— число Льюиса;
— плотность
и динамическая вязкость воздуха;
,
e s
u
— производная скорости газа
на внешней границе пограничного слоя по координате
s
, отсчитыва-
емой вдоль образующей сферы;
D
h
— теплота диссоциации молекул
кислорода и азота:
2
2
2
N,
N ,
N,
N ,
O,
O ,
O,
O,
D
w
w
e
w
w
w
e
w
h = h – h
C – C + h – h
C – C
,
где
,
i i
C h
— массовая концентрация и энтальпия
i
-го вещества.
Индексы
,
w e
относятся соответственно к стенке и внешней гра-
нице пограничного слоя.
Формула (6) предложена для случая
< 1
h
R
и дает принципиально
неправильные результаты при нарушении этого условия, поэтому ис-
