В.В. Горский, Е.Г. Ватолина, В.Г. Реш
4
термохимическая модель уноса массы углерода используется для
формирования граничных условий на «стенке». При этом допускает-
ся учет анизотропии в теплофизических характеристиках материала,
а расчет проводится в системе координат, обеспечивающей прямо-
угольность области определения температуры и погрешность второго
порядка аппроксимации дифференциальных операторов на неравно-
мерной сетке. Решение данной задачи найдем методом матричной
прогонки [25].
Описанная методика расчета реализована в виде комплексной
программы для ПЭВМ, написанной на языке FORTRAN.
Результаты испытания.
Объектом расчетно-теоретического
анализа, результаты которого приводятся ниже, является модель, из-
готовленная из современного УМ. Испытания проводились в струе
кислородно-водородного двигателя. Среднее значение отношения
массовых концентраций кислорода и водорода в ядре струи двигате-
ля равнялось 9, а давление торможения в камере сгорания двигателя
составляло 128,48 кгс/см
2
.
Форма передней части модели наконечника после испытания –
коническая, ровная, симметричная. Суммарный линейный унос
вдоль оси симметрии образца составил 1,1 характерного линейного
размера тела.
Результаты расчетов.
Расчеты проводились с использованием
программы, описанной ранее. Свойства газа (энтальпия «стенки»,
плотность, коэффициент динамической вязкости) рассчитывались по
программе [19]. По полученным результатам построены аппроксима-
ционные зависимости:
2
0, 31 1530,57 12474972, 41,
H T
T
4
3
2
ln( / ) 0, 01 0,57 12, 04 113,93 427, 60,
P
x
x
x
x
15 2
7
(
124749, 41) /
5, 28 10
3,30 10 3,56.
H
P
x
x
Здесь
T
– температура, K;
H
– энтальпия, Дж/кг;
– коэффициент ди-
намической вязкости, Па·с;
– плотность, кг/м
3
;
12474972, 41.
x H
Расчеты проведены с учетом усиления теплообмена за счет ше-
роховатости, но без учета эффекта завихренности, что обусловлено
малой величиной числа Маха в набегающем на образец газовом по-
токе. Значения шероховатостей поверхности материала использова-
лись те же, что и в работе [1], посвященной исследованию уноса мас-
сы стеклопластиков (т. е. для расчета местоположения переходной
области на поверхности тела использовалась величина шероховато-
