Забыли данные входа?   Регистрация  

Теплоотдача в областях отрыва и следа сверхзвукового потока при обтекании плоской стенки

Автор: Сергей Станиславович Попович

Соавторы: Леонтьев А.И., Виноградов Ю.А.

Организация: НИИ механики МГУ

Теплоотдача в областях отрыва и следа сверхзвукового потока при обтекании плоской стенки

Целью проведения исследований по теплообмену на аэродинамических трубах является получение локального значения коэффициента теплоотдачи. В случае сверхзвукового потока он пропорционален отношению удельного теплового потока в стенку к характерной разности температур между локальной температурой поверхности (в каждый момент проведения эксперимента) и температурой пристенных слоев газа на теплоизолированной стенке – адиабатной температурой стенки [1]. Для определения адиабатной температуры стенки обычно используется коэффициент восстановления температуры r, который часто принимается постоянным (зависящим только от числа Прандтля газа Pr) в пределах ламинарного (r=Pr1/2) или турбулентного (r=Pr1/3) режимов течения. Таким образом, значение коэффициента восстановления температуры важно для обобщения результатов экспериментальных и численных исследований и перенесения полученных данных (в частности, по аэродинамическому нагреву) на натурные условия.

Чувствительность коэффициента теплоотдачи к изменению коэффициента восстановления температуры усиливается невысокими значениями температуры потока при проведении экспериментальных исследований на большинстве аэродинамических труб, поскольку разность между температурой стенки и адиабатной температурой в этом случае, как правило, мала [2]. Поэтому параметры теплообмена в сверхзвуковых аэродинамических трубах могут значительно изменяться, если небольшие неточности появляются при расчете коэффициента восстановления температуры.

Целью данной работы является исследование влияния чувствительности коэффициента теплоотдачи в сверхзвуковом потоке на изменение адиабатной температуры при обтекании гладкой стенки и в областях отрыва и следа за уступом. Задача обусловлена необходимостью повышения точности экстраполяции экспериментальных данных по теплообмену на реальные условия эксплуатации на практике.

1.Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. М.: Энергоатомиздат. 1985. 320 с.

2.Попович С.С. Особенности автоматизации эксперимента и обработки результатов при исследовании теплообмена в сверхзвуковом потоке сжимаемого газа // Программная инженерия. 2018. № 1. С. 35–45.