Аппроксимационная зависимость для расчета степени усиления интенсивности конвективного теплообмена и трения за счет учета эффекта завихренности в окрестности критической точки сферы в гиперзвуковом потоке - page 1

Аппроксимационная зависимость для расчета степени усиления интенсивности …
1
УДК 533.6.011.6
Аппроксимационная зависимость
для расчета степени усиления интенсивности
конвективного теплообмена и трения
за счет учета эффекта завихренности
в окрестности критической точки сферы
в гиперзвуковом потоке
© М.А. Пугач1, В.В. Горский2
1 Московский физико-технический институт
(государственный университет), Москва, 117303, Россия
2 ОАО «ВПК «НПО машиностроения», Московская область,
г. Реутов, 143966, Россия
Исследовано усиление интенсивности конвективного теплообмена и трения в
окрестности критической точки сферы за счет эффекта завихренности при раз-
ных значениях числа Маха в набегающем потоке, числа Рейнольдса и энтальпийно-
го фактора. Приведены аппроксимационные формулы для расчета степени усиле-
ния интенсивности конвективного теплообмена и трения за счет эффекта завих-
ренности, построенные на базе результатов численного решения автомодельных
уравнений ламинарного пограничного слоя (ПС).
Ключевые слова: аппроксимационная зависимость, конвективный теплообмен,
эффект завихренности, критическая точка, энтальпийный фактор, автомодель-
ные уравнения.
Введение. На затупленных телах при обтекании их потоком воз-
никает один из элементов вязко-невязкого взаимодействия – эффект
завихренности невязкого течения газа.
Цель данной работы – исследование влияния эффекта завихрен-
ности на коэффициент теплообмена и коэффициент трения и выявле-
ние аппроксимационной зависимости этого явления от определяю-
щих параметров.
Методика расчета. При расчете использовалась криволинейная
система координат ( s, y ), где ось s направлена вдоль поверхности те-
ла, а ось у – перпендикулярно ей.
Пограничный слой рассматривается в приближении термохими-
ческого равновесия. При этом:
 уравнение сохранения энергии записывается через полную эн-
тальпию;
 расчет многокомпонентной диффузии проводится в рамках си-
стемы уравнений Стефана  Максвелла;
 расчет концентраций химических элементов в пограничном
слое выполняется в рамках метода, предложенного в работе [1];