Управление параметрами сверхзвукового пограничного слоя путем вдува инородного газа
Keywords:
пограничный слой, теплопередача, ламинарно-турбулентный переход, устойчивость, вдув газа, бинарная смесь, сопротивление тренияAbstract
Получена система уравнений для описания пограничного слоя (ПС) бинарной смеси газов в локально-автомодельном приближении. Проведены параметрические расчеты профилей пограничного слоя на плоской пластине при числах Маха 0.7 и 2. Оказалось, что действие вдува тяжелого газа на профиль плотности ПС аналогично действию охлаждения поверхности и должно приводить к повышению устойчивости ПС и затягиванию перехода.<br>Получены данные о влиянии вдува на коэффициенты поверхностного трения и теплопередачи. Показано, что увеличение интенсивности вдува примеси приводит к монотонному уменьшению величин поверхностного трения и теплопередачи на стенке. При этом легкий газ оказывается более эффективным охладителем поверхности.<br>Получены данные о поведении обобщенной точки перегиба в зависимости от параметров вдува. Оказалось, что вдув тяжелого газа приводит к движению точки перегиба к поверхности пластины, тогда как вдув легкого газа воздействует на положение точки перегиба обратным образом. Таким образом, делается заключение о возможной стабилизации сверхзвукового пограничного слоя путем вдува газа с большим молекулярным весом.<br>Проведенная работа является основой для планируемых точных расчетов линейной устойчивости ПС бинарной смеси газов.
Downloads
References
Volchkov E.P. Concerning the heat and mass transfer features on permeable surfaces // Int.J. Heat and mass transfer. - 2006. - V. 49. - P. 755 - 762.
Волчков Э.П., Макаров М.С., Макарова С.Н. Определение тепловых и диффузионных потоков на проницаемой стенке при инородном вдуве в пограничный слой. // Современная наука. - 2011. - № 2. - С. 102-107.
Leontiev A.I., Lushchik V. G, Yakubenko A.E. Compressible Turbulent Boundary Layer on a Permeable Plate with Injection of Foreign Gas // High Temperature. - 2007. - Vol. 45. - N. 4. - P. 488-496.
Leont’ev A.I., Lushchik V.G., Yakubenko A.E. Temperature of a thermally-insulated permeable wall in a compressible flow. // Fluid Dynamics. - 2008. Vol. 43. - N 5. - P 799-806.
Lushchik V. G, and Yakubenko A.E. Friction and Heat Transfer in the Boundary Layer on a Permeable Surface with Injection of Foreign Gas. // High Temperature. - 2005. - Vol. 43. - N. 6. - P. 881-889.
Макарова М.С. Оптимизация температуры проницаемой стенки при вдуве инородного газа // Тепловые процессы в технике. -2012. - № 7. - С. 291-297.
Гапонов С.А., Петров Г.В. Устойчивость пограничного слоя неравновесно диссоциирующего газа. - Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние РАН. 2013. - 96 С.
Глумов Д.Н., Стрекалов А.В. Способ расчета динамической вязкости газов в широком диапазоне давлений. // Электронный научный журнал "Нефтегазовое дело". http://www.ogbus.ru - 2011. - №1. С. 194-209.
Seung-Kyo Oh. Modified Lennard-Jones Potentials with a Reduced Temperature-Correction Parameter for Calculating Thermodynamic and Transport Properties: N oble G ases and Their Mixtures (He, Ne, Ar, Kr, and Xe) // Journal of thermodynamics. - 2013. -Vol. 2013. -Article ID 828620. -29P. -http://dx.doi.org/10.1155/2013/828620.
