эффициентами, определяемыми числом Льюиса. Такое предположение
хорошо выполняется для воздуха ввиду близости кинетических коэф-
фициентов и атомных весов кислорода и азота. Кроме того, в работе
[10] показано, что концентрации компонентов слабо зависят от степе-
ни упрощения диффузионной модели для рассматриваемых режимов
обтекания.
С учетом сделанных предположений имеем
−
q
=
μ
Pr
grad
h
+
μ
Pr
6
X
i
=1
(
Le
i
−
1)
h
i
grad
γ
i
−
μ
Pr
6
X
i
=1
γ
i
grad
e
vi
,
где Pr
=
μ c
p
/λ
= 0
,
72
— число Прандтля,
c
p
— удельная теплоем-
кость смеси при постоянном давлении, Le
i
=
Pr
/
Sc
i
— числа Льюи-
са,
e
vi
— колебательная энергия молекул
i
-го компонента (для атомов
e
v
1
=
e
v
2
= 0
),
h
=
6
X
i
=1
h
i
γ
i
=
6
X
i
=1
γ
i
(
c
pi
R
A
T
+
e
vi
+
h
0
i
) =
γ
γ
−
1
p
ρ
— статическая энтальпия,
h
0
i
— энтальпия образования
i
-го компонента
(табл. 2),
γ
— эффективный показатель адиабаты.
Таблица 2
Энтальпии образования компонентов
Компонент
h
0
i
, кал/г
h
0
i
, кал/моль
O
3680
5,8990
∙
10
4
N
8030
1,1250
∙
10
5
NO
715
2,1810
∙
10
4
O
2
0
0
N
2
0
0
NO
+
8020
2,406
∙
10
5
Распределения энергий по поступательным и вращательным сте-
пеням свободы принимаются равномерными, т. е. молярные теплоем-
кости
с
pi
при постоянном давлении равны 5/2 для атомов и 7/2 для мо-
лекул. Колебания молекул считаются возбужденными равновесно или
по модели Лайтхилла. В работе [14] показано слабое различие между
моделью Лайтхилла и строгой равновесной моделью учета колебатель-
ной энергии молекул вследствие того, что эта энергия составляет лишь
небольшую часть величины полной энтальпии. Колебательная энергия
80
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2006. № 1
