Модель пограничного слоя колебательно возбужденного диссоциирующего газа
Ю.Н. Григорьев1, А.Г. Горобчук1, И.В. Ершов2
1ФИЦ информационных и вычислительных технологий, Новосибирск, Россия
grigor@ict.nsc.ru
2Новосибирский государственный аграрный университет, Новосибирск, Россия
i_ershov@ngs.ru
Ключевые слова: модель пограничного слоя, колебательное возбуждение, диссоцация, локально автомодельные решения, численный метод
Страницы: 677-689
Аннотация
Представлена физико-математическая модель плоского сверхзвукового пограничного слоя в приближении Прандтля колебательно возбужденного диссоциирующего газа. Рассматривается простейший случай двухатомного газа, параметризованный по данным для азота. Обосновывается ряд упрощенных формул расчета коэффициентов переноса и скорости реакций диссоциации-рекомбинации для молекулярно-атомной смеси, допустимых для характерных условий сверх- и гиперзвуковых пограничных слоев. Проведены сравнительные расчеты численных и локально автомодельных решений уравнений пограничных слоев на пластине для типичных условий эксперимента в высокоэнтальпийной аэродинамической трубе и гиперзвукового полета в верхней атмосфере. Показано, что рассчитанные на основе этих подходов профили концентраций атомов существенно различаются. В этой связи для адекватного учета влияния химических реакций в расчетах устойчивости пограничных слоев необходимо использовать профили гидродинамических параметров, рассчитанные численно в полной постановке. Локально автомодельные решения могут служить начальными условиями для численных расчетов.
|
