Схема сверхзвукового обтекания затупленного тела

1.

ДЗ по КРКЭУ-КМОУР
Студент Сяо Яньсинь
Группа СМ13И-31М
Вариант: №36
Преподователь Тимошенко. В.П

2.

Схема сверхзвукового обтекания затупленного тела
ударная волна
V>a
V=a
V∞
звуковая точка
V<a
R
θ
критическая точка

3.

Конвективный тепловой поток qconv к поверхности тела представляется в виде
модифицированного закона Ньютона для теплообмена/
qconv h he hw
где αh – энтальпийный коэффициент конвективного теплообмена,
he – энтальпия восстановления,
1 2
h c T T 1 r
M
e
p
e 2
Для ламинарного пограничного слоя re = 0,85.
Для турбулентного пограничного слоя re = 0,9.
В расчетах принять re = 1,0

4.

Число Маха полета,
Показатель адиабаты
Cр(Т) – теплоемкость воздуха при постоянном давлении
Cp(T)=1002,32+300×А1/(exp(A1)–1)+15×А2/(exp(A2)–1)
А1=3200/Т,
А2=1000/Т , Т – температура, К
Ср Воздух
1300
1250
Ср, кДж/кг
1200
1150
1100
1050
1000
0
500
1000
1500
Температура, К
2000
2500
3000
cp
cv

5.

Энтальпийный коэффициент конвективного
критической точке сферы αh0 (ламинарный режим)
2,56 10 5 3,25
h0
V
he
R
кг/(м2•с).
1,08
h 0 0,193 10
V
R
кг/(м2•с).
3
теплообмена
в
Энтальпийный коэффициент конвективного теплообмена в звуковой
точке сферы αh* (турбулентный режим)
h* 0,469 10
3
В окрестности критической точки для
заданного угла , при ламинарном режиме
обтекания
тепловой
поток
аппроксимируется формулой
q q 0 0,55 0,45 cos( 2 )
R
0 ,8
0, 2
V
1, 25
hw
1
he
2
3
При турбулентном обтекании распределение
теплового потока на закругленном носке
аппроксимируется
зависимостью
h h * 3,75 sin 3,5 sin 2

6.

Ус лов ие
Рассчитать qconv и Taw для критической точки сферического носка (ламинарный режим) и
для звуковой точки сферического носка (турбулентный режим). Результаты представить в
виде численных значений.
Рассчитать распределение qconv (θ) и Taw (θ) для θ=0…π/2
R=0,1; 1,0 м
Н=72000 м, V=7000 м/с
Формулы (3), (4), (5), (6), (7) – сравнить соответствующие результаты на одном графике
для каждого значения R.
Исходные данные:
R, m
V, m/c
H, m
0,1; 1,0
7000
72000
Стандартная атмосфера по ГОСТу 4401-81
Т, К
Р, Па
ρ, кг/м3
g, м/с2
214,264
3,834
6,234·10-5
9,588

7.

решение
Скорость звука: