Исследование теплообмена в химически неравновесном пограничном слое при вдуве с каталитической стенки - page 6

где
i
= 1
, . . . , N
N
k
, так как
N
X
i
=1
c
i
= 1
;
ρu
∂c
k
∂x
+
ρv
∂c
k
∂y
=
∂y
μ
Sc
k
∂c
k
∂y
,
(9)
где
k
= 1
, . . . , N
k
1
, так как
N
k
X
k
=1
c
k
= 1
;
ˉ
c
p
ˉ
c
ρu
∂T
∂x
+
ρv
∂T
∂y
=
=
1
ˉ
c
δ
u
δ
du
δ
dx
+
μ
ˉ
c
∂u
∂y
2
+
∂y
μ
Pr
ˉ
c
p
ˉ
c
∂T
∂y
N
X
i
=1
1
ˉ
c
h
i
( ˙
w
хим
)
i
+
N
X
i
=1
c
pi
ˉ
c
μ
Sc
i
∂c
i
∂y
∂T
∂y
.
(10)
Система уравнений пятикомпонентной смеси газов на линии
торможения при наличии каталитических реакций и вдува.
Гра-
ничные условия.
В этом случае релаксационные процессы в воздухе
меняют направление в сторону рекомбинации, которая может проис-
ходить как в газовой фазе, так и на поверхности. Из-за различия в
энергии диссоциации сначала рекомбинируют атомы азота, а затем
кислорода. Кроме того, кислород, как в атомарном виде, так и в мо-
лекулярном, вступает в реакцию окисления теплозащитного покрытия
с образованием оксида углерода СО. Эти реакции вносят основной
вклад в скорость разрушения теплозащитного покрытия, а СО являет-
ся основным углеродсодержащим компонентом газовой смеси. В этом
случае система уравнений, которые описывают течение реагирующей
смеси применительно к высокотемпературному воздуху, состоящему
из пяти (
N
= 5)
компонентов (атомы O, N и молекулы O
2
, N
2
, NO),
на линии торможения примет соответствующий вид [4] в перемен-
ных Дородницына–Лиза в безразмерной форме. Так как компонентов
пять, а химических элементов два, достаточно записать три уравне-
ния сохранения массовой концентрации для компонентов смеси газов
(атомов N, O и молекулы NO) и одно уравнение сохранения массовой
концентрации для химического элемента N [4]:
d
l
d
2
f
2
+
f
d
2
f
2
+
1
(
j
+ 1)
"
ρ
δ
ρ
df
2
#
= 0;
(11)
d
l
Sc
i
dc
i
+
f
dc
i
+
2
ξ
ρu
δ
( ˙
w
хим
)
i
dx
= 0;
(12)
44
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2008. № 1
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,...17
Powered by FlippingBook