Научный отчет № 1341

Название

Метод расчета конвективного теплового потока при обтекании тела многокомпонентной химически равновесной частично ионизованной смесью газов.

Авторы

Суслов О.Н.

Аннотация

В работе [1] основная система уравнений Навье-Стокса и Прандтля для случая равновесных течений ионизованных смесей с разными диффузионными свойствами компонент без внешних электромагнитных полей приведена посредством исключения электрического поля, возникающего за счет разделения заряженных компонент к виду, аналогичному соответствующей системе для химически реагирующей смеси нейтральных компоненту показано, что состав в такой смеси, когда число химических элементов более трех, зависит в каждой точке потока не только от давления и температуры, но и от концентрации химических элементов как новых независимых переменных. В настоящей работе система уравнений для частично ионизованного химически равновесного пограничного слоя приведена к виду, удобному для численного интегрирования методом прогонки по схеме, принятой в работе [2]. Состав смеси по текущим значениям давления, температуры и концентраций химических элементов находился (параллельно с интегрированием дифференциальных уравнений движения) методом Ньютона. Обсуждается также другой, более экономичный в смысле затраты машинного времени метод нахождения состава. В качестве примера рассмотрено обтекание сферы частично ионизованным воздухом. Для критической точки тела приводится сравнение химического состава поперек пограничного слоя при переменных и постоянных концентрациях химических элементов. Отмечается, что в отличие от случая диссоциированного воздуха, когда на стенке может накапливаться элемент кислорода в случае частично ионизованного воздуха на поверхности тела образуется избыток элемента азота, что объясняется тем, что при рассмотренных условиях на внешней границе пограничного слоя ионизуется больший процент атомов азота, чем кислорода.

Год публикации

1972 г.

Объём

28 с.

Научный руководитель

Тирский Г.А.