Распределение концентраций компонентов газа и его температуры
в невязкой части ударного слоя на достаточном удалении от области
затупления обтекаемого тела определяется характерной для гиперзву-
кового обтекания структурой потока. Чем ближе к поверхности тела
частица газа пересекает рассматриваемое сечение, тем больше путь,
который она проходит в ударном слое и больше угол, под которым
частица пересекает ударную волну. Эти два фактора приводят к уве-
личению уровня диссоциации и ионизации газа, чем в свою очередь
можно объяснить повышение концентраций молекулярных компонен-
тов при приближении к поверхности.
Выводы.
Рассмотрены основные свойства течений в окрестно-
сти критической точки осесимметричного затупленного тела с учетом
физико-химических превращений при полетах с большой склоростью
в атмосфере Земли. Предложена математическая формулировка задачи
обтекания затупленного тела в критической точке, и сформулированы
граничные условия системы уравнений, описывающей течение мно-
гокомпонентного реагирующего газа у каталитической поверхности,
в том числе с учетом вдува. Изложен численный метод, использован-
ный при решении соответствующей краевой задачи. Получены поля
распределений концентраций химических компонентов в окрестно-
сти критической точки по толщине пограничного слоя. Приведены
результаты методических расчетов, характеризующих возможности и
особенности применяемого вычислительного алгоритма. Рассмотре-
ны численные результаты для широкого набора определяющих пара-
метров течения и теплообмена. Выявлено, что важнейшими величи-
нами, определяющими распределение концентрации веществ по тол-
щине пограничного слоя на каталитической поверхности, являются
константы скоростей химических реакций и интенсивность вдува.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. С и д н я е в Н. И. Обзор методик исследования обтекания гиперзвуковым по-
током газа тел с разрушающимся покрытием // Теплофизика и аэромеханика. –
2004. – Т. 11. – № 4. – С. 501–522.
2. К о л е с н и к о в А. Ф. Условия моделирования в дозвуковых течениях тепло-
передачи от высокоэнтальпийного потока к критической точки затупленного
тела // Известия АН СССР. МЖГ. – 1993. – № 1. – С. 172–180.
3. С и д н я е в Н. И. Математическое моделирование химического активного по-
граничного слоя при диффузном режиме окисления / Необратимые процес-
сы в природе и технике: Сб. науч. трудов. Вып. I. Под ред. В.С. Горелика и
А.Н. Морозова – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – С. 68–81.
4. К о в а л е в В. Л. Гетерогенные каталитические процессы в аэротермодинами-
ке. – М.: Физматлит, 2002. – 224 с.
5. П о л е ж а е в Ю. В., Ю р е в и ч Ф. Б. Тепловая защита. – М.: Энергия, 1976.
– 376.
54
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2008. № 1
