Учет эффекта завихренности при расчете удельного теплового потока…
1
УДК 533.16
Учет эффекта завихренности при расчете удельного
теплового потока в ламинарном пограничном слое
на непроницаемой поверхности полусферы
в сверхзвуковом воздушном потоке
© В.В. Горский
1, 2
, М.А. Пугач
1, 3
, В.А. Сысенко
1, 2
1
ОАО «ВПК «НПО машиностроения», Московская область, г. Реутов,
143966, Россия
2
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
3
МФТИ, Москва, 115409, Россия
Проведен анализ влияния эффекта завихренности на удельный тепловой поток
в ламинарном пограничном слое на непроницаемой стенке на поверхности полу-
сферы в сверхзвуковом воздушном потоке. Предложена инженерная методика для
учета эффекта завихренности путем коррекции удельного теплового потока
.
Ключевые слова:
эффект завихренности, удельный тепловой поток, ламинарный
пограничный слой, сверхзвуковой воздушный поток.
Введение.
В работе [1] приведены результаты систематического
исследования влияния, оказываемого на удельный тепловой поток,
подводимый к непроницаемой поверхности сферы, которая омывается
сверхзвуковым потоком воздуха в окрестности ее критической точки,
завихренностью течения идеального газа в пограничном слое [2]. Кро-
ме того, предложены инженерные соотношения, позволяющие с высо-
кой точностью определить степень усиления конвективного теплооб-
мена при учете эффекта завихренности [1].
В настоящей работе рассмотрены аналогичные вопросы, относя-
щиеся ко всей поверхности полусферы, которые как и в работе [1] ба-
зируются на получении систематических численных решений уравне-
ний пограничного слоя. В литературе информация об инженерных
расчетных формулах такого рода отсутствует.
Физико-математическая постановка задачи.
Расчетно-
теоретические исследования выполнены в широком диапазоне изме-
нения определяющих факторов: числа Маха
M
в набегающем воз-
душном потоке, давления торможения
0
p
этого потока и энтальпий-
ного фактора
h
R
— отношения энтальпии воздуха при температуре
стенки к энтальпии торможения воздушного потока. Под термином
стенка в данном случае понимают поверхность тела, обтекаемую набе-
гающим на него воздушным потоком.
Исследования выполнены для многокомпонентной воздушной сме-
си в пограничном слое на абсолютно каталитичной стенке, находящейся
