А.В. Чаплыгин, Б.Б. Петрикевич, А.А. Тихонов
4
кость; индекс «0» соответствует параметрам при температуре тормо-
жения, а
w
— при температуре стенки.
Сравнение результатов расчета по формуле (1) с результатами
численного моделирования в программе FloEFD приведено на рис. 3.
Отмечается хорошее совпадение результатов во всем рассмотренном
диапазоне скоростей набегающего потока.
При больших скоростях обтекания атомы, образующиеся в про-
цессе диссоциации, диффундируют к холодной стенке, где претерпе-
вают процесс рекомбинации с выделением теплоты. Уровень допол-
нительного теплового потока зависит от каталитических свойств
стенки. Предельными являются следующие случаи: химически неак-
тивная поверхность и абсолютно каталитическая поверхность. Теп-
ловые потоки при обтекании реального материала лежат между зна-
чениями, полученными для этих случаев.
На рис. 4 приведен пример расчета уровня тепловых потоков для
критической точки лобового притупления аппарата с различной ка-
талитической активностью
w
k
поверхности. Для частично каталити-
ческой поверхности значение
k
w
= 3 м/с взято по данным работы [6] и
соответствует покрытию углерод-углеродного теплозащитного мате-
риала на носке возвращаемого аппарата «Буран».
Рис. 3.
Сравнение результатов расче-
та теплового потока в передней кри-
тической точке тела со сферическим
притуплением
R
0
= 8 мм:
1
— расчет по формуле (1);
2
— расчет с
использованием программы FloEFD
Рис. 4.
Тепловой поток в передней
критической точке с учетом химиче-
ской активности поверхности:
1
— идеально каталитическая поверх-
ность;
2
— химическая нейтральная по-
верхность;
3
— частично каталитическая
поверхность (
k
w
= 3 м/c)
