Оценка точности инженерных методик расчета толщины потери импульса в ламинарном пограничном слое на непроницаемой поверхности полусферы в сверхзвуковом воздушной потоке - page 2

В.В. Горский, В.А. Сысенко
2
Исследования выполнены для многокомпонентной воздушной
смеси в пограничном слое на абсолютно каталитичной стенке, нахо-
дящейся в состоянии термохимического равновесия, при этом прове-
ден расчет диффузионного тепломассопереноса в рамках уравнений
Стефана – Максвелла.
В процессе проведения исследований принимали, что:
состав газовой 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 химических веществ [3]:
2
O
= 0, 2095
κ
,
2
N
= 0, 7808
κ
,
Ar
= 0, 0097
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
;
для расчета переносных свойств многокомпонентной воздушной
смеси используется метод Гиршфельдера [4];
применены потенциальная функция межмолекулярного взаимо-
действия Леннарда – Джонса [4] и методика расчета параметров этой
функции из работы [5], базирующаяся на современных расчетно-
теоретических данных по вязкости воздуха, находящегося в состоя-
нии термохимического равновесия [6, 7];
уточненные значения параметров идеального газа, набегающего
на стенку, получены методом сплайновой аппроксимации [8];
давление торможения
max
p
= 10 МПа при
M >10
и 1 МПа
в противном случае;
энтальпийный фактор, соответствующий температуре стенки,
, min
h
R
= 300 K;
минимальное значение
, max
h
R
находится между 0,7 и значением
энтальпийного фактора, соответствующим температуре кипения ато-
марного углерода.
Результаты расчетно-теоретических исследований.
Толщина
потери импульса относится к числу основных интегральных толщин
пограничного слоя и определяется интегральным выражением:
0
=
1–
 
e e
e
u
u dy
u u
. (1)
Здесь
y
— координата, отсчитываемая от стенки в направлении внеш-
ней нормали к ней;
,
u
— плотность воздушной смеси и тангенциаль-
1 3,4,5,6,7,8,9
Powered by FlippingBook