Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Сопряженные и нестационарные задачи механики реагирующих сред - Гришин А.М.

Гришин А.М., Фомин В.М. Сопряженные и нестационарные задачи механики реагирующих сред — Н.: Наука, 1984. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): sopryagennieinestacionniezadachi1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 111 >> Следующая


На рис. 67 показаны распределения тепловых потоков по сфере при V00 = 7,62 км/с, г0 = 0,1524, ^ = 1000 К, Y = I (1 соответствует результатам расчетов [7], 2— [27], 3—[41], а 4 — экспериментальным данным работы [26]). Из анализа этих кривых следует, что погрешность теплового потока, полученного итерационно-интерполяционным методом и методом глобальных итераций [7], не превышает для идеально каталитической поверхности 5%.

На рис. 68, а представлены зависимости параметра теплообмена C7lYRes от плотности набегающего потока в случае бинарной модели воздуха при Tw = 300 К для различных значений \ (| = 0(.7), 0,7(2), 1,4(3)). Сплошные кривые соответствуют расчетным данным [71, полученным при ч = 0, штриховые — у = 1, а штрихпунктириые рассчитаны по формуле [28]

qJV/gJ0) = 0,55 + 0,45 cos 2|, (7.3.1)

где qJO) определяется формулой Фэя и Риддела, полученной для равновесного пограничного слоя:

Ch /Res

0,763Рг-0'6^УДі/^,

V№ I V PoA

(7.3.2)



Здесь индекс б приписывается параметрам на внешней границе пограничного слоя, а функция N определена в § 7.2.

На рис. 68, б представлены зависимости концентрации атомов на некаталитической стенке от Igp00, которые полу-

279 чены для тех же параметров потока, стенки и значений что и сплошные кривые на рис. 68, а.

Как показывает анализ рис. 68, при р«, > IO-2,5 кг/м3 величина qw для идеально каталитической стенки, найденная по формуле (7.3.1), удовлетворительно согласуется с расчетными данными [7] как при у = 0, так и при j = 1. Этот результат объясняется почти полной рекомбинацией атомов на стенке (см. рис. 68, б).

Любопытно, что значение р«,, при котором достигается минимум параметра теплообмена, увеличивается с ростом Этот факт объясняется уменьшением скорости протекания гомогенных химических реакций диссоциации с ростом | вследствие падения температуры и давления в вязком ударном слое по обводу тела, что приводит к уменьшению локальных чисел Дамкеллера, несмотря на увеличение времени пребывания жидкой частицы в химически активной зоне вязкого ударного слоя.

Как показали расчеты [7], при более высокой температуре степки скорость рекомбинации атомов у стенки несколько уменьшается, так как константа скорости рекомбинации Tw ' . Поэтому равновесная концентрация атомов достигается при больших значениях P00, погрешность формулы (7.3.1) возрастает и при Tw= 1000 К остается значительной (до 7%), даже когда Igp00 = —2.

На рис. 69 показаны распределения профилей u/uSl TJTsi Ca поперек ударного слоя при обтекании идеально каталитической (а) и некаталитической (б) поверхностей при Tw = = 3000 К [7]. Графики па рис. 69, а получены при V00 = = 7500 К, II = 60, ? = 0 (сплошные крртвые) и ? = 0,7 (штриховые) для многокомпонентной модели воздуха. Зависимости

280 иа рис. 69, б получены при II = 60 км (сплошные кривые) и 11 = 10 км (штриховые), причем профиль скорости для ясности изображения остальных кривых на рис. 69, б не указан. Сравнение кривых рис. 69, а и б показывает, что профили концентраций элементов N и О для идеально каталитической и некаталитической поверхностей сильно различаются вследствие того, что концентрация атомов иа идеально каталитической стенке значительно меньше, чем для некаталитической. Именно поэтому значения ChYRes для некаталитической и каталитической поверхностей также сильно отличаются (см. рис. 68, а и б).

Таким образом, параметрический анализ задачи показал, что довольно сильная зависимость Cw от Tw приводит для пекаталитической стенки к большим отличиям в значениях теплового потока для различных температур поверхности. Поэтому в случае пекаталитической степки не удалось получить формулу для Cjl0l аппроксимирующую результаты численных расчетов, что в конечном счете свидетельствует о необходимости решения задач тепло- и массообмеиа некаталитических тел с гиперзвуковым потоком газа в сопряженной постановке, поскольку температура поверхности такого тела может при изменении % меняться в широких пределах в зависимости от степени каталитичпости и теплофи-зических параметров тела.

На рис. 70 из [7] представлены графики изменения тепловых потоков и температуры иа внешней Tw и внутренней Twi поверхностях оболочки аппарата в зависимости от времени t при г0 ==¦ 0,7 м для различных значений координаты

281 I (! = O (I)1 OJ(S)1 1,4(5)). Сплошными кривыми изображены зависимости qw(t) и TM1 штриховыми — Twi(I)1 а штрих-пунктирными — qw(t) и Tw(t) в случае, когда на внутренней поверхности оболочки температура постоянна: T jу==і/Го = Тк = = 300 К.

Считалось, что теплозащитная оболочка изготовлена из графита и покрыта снаружи топкой (Ur0=-O1Oi) пленкой из окиси кремния, которая обладает низкой (1Y = O5OOI) катали-к тической активпостью. Расчеты проводились для случая, когда полет аппарата осуществлялся по траектории, изображенной па рис. 63.

Как показало сравнение представленных на рис. 70 дан-пых с результатами, полученными в § 7.2 при решении со-пряя^енной задачи тепло- и массообмена в рамках теории тонкого ударного слоя (см. рис. 65), погрешность этих результатов невелика (погрешность qw составляет 6%, a Tw — 3%) в течение всего времени полета аппарата по заданпой траектории. Поэтому качественные выводы § 7.2 о влиянии степени каталитичностп на величину теплового потока и другие характеристики тепло- и массообмена и необходимости решения задачи в сопряженной постановке сохраняют свою силу и в данном случае при использовании более точных уравнений вязкого ударного слоя. Любопытно, что если на внутренней поверхности оболочки использовать вместо условия баланса энергии условие постоянства температуры Twl1 то тепловые потоки изменяются до 25%, a Tw(t) до 1000 К. Этот результат (см. штрихпунктирные кривые иа рис. 70) указывает иа ваяшость корректного учета теплообмена на внутренней поверхности оболочки и вместе с тем является еще одним косвенным доказательством необходимости решения рассматриваемой задачи именно в сопряженной постановке, позволяющей наиболее полно учитывать тепловое взаимодействие гиперзвукового аппарата и высоко-эптальпийпого потока газа.
Предыдущая << 1 .. 91 92 93 94 95 96 < 97 > 98 99 100 101 102 103 .. 111 >> Следующая