Научный отчет № 5386

Название

Численное моделирование течений и теплообмена тел со сверхзвуковыми недорасширенными воздушными струями для условий экспериментов на индукционных плазмотронах ВГУ-4 (ИПМех РАН) и АДТ ВАТ-104 (ЦАГИ).

Авторы

Сахаров В.И., Лебедева Л.Л.

Аннотация

Для индукционного плазмотрона ВГУ-4 (ИПМех РАН) проведены расчеты по теплообмену вдоль оси недорасширенных сверхзвуковых струй высокоэнтальпийного воздуха при давлении в барокамере 8.5 гПа при расходе газа 3.6 г/с и мощностях 45 и 64 кВт ВЧ-генератора. Найдены тепловые потоки к поверхности меди в критической точке водоохлаждаемых цилиндрических моделей диаметром 30 мм с плоским торцом и с полусферическим носком. Для этих же режимов получены давления торможения на моделях с приемными отверстиями диаметром 14мм и 7мм. Проведено сравнение с экспериментальными данными. Для условий экспериментов на индукционном плазмотроне АДТ ВАТ-104 (ЦАГИ) выполнено численное моделирование течений воздушной плазмы в нагревателе ВЧ-плазмотрона и обтекания плоской цилиндрической модели с тонкой державкой недорасширенными струями воздуха, истекающими из нагревателя. Получены распределения температуры и теплового потока на фронтальной и на тыльной сторонах модели.

Год публикации

2017 г.

Объём

18 с.

Научный руководитель

Сахаров В.И.

Ключевые слова

ВЧ-плазмотрон, ВГУ-4, АДТ ВАТ-104, диссоциированный воздух, недорасширенная струя, теплообмен, каталитическая рекомбинация атомов.