Работа конструкций в экстремальных условиях

1.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Московский государственный технический университет
имени Н.Э. Баумана
(национальный исследовательский университет)»
(МГТУ им. Н.Э. Баумана)
ФАКУЛЬТЕТ
СПЕЦИАЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ
КАФЕДРА
РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКИЕ КОМПОЗИТНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
по дисциплине «Работа конструкций в экстремальных условиях»
Задание 33
Выполнил студент: Фомина Е.И.
Группа: СМ13-33М
Проверил: Тимошенко В.П.
«___» _______________ 2022 г.
2022 г.

2.

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

3.

Задание 33
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 = 82000 м, V = 7500 м/с
Формулы (3), (4), (5), (6), (7) – сравнить соответствующие результаты на одном
графике для каждого значения R.
В таблице стандартной атмосферы находим значения температуры T∞ , ρ∞
a

4.

Высота H, м
82000
Температура воздуха на высоте 82 км T, K
194.738
Скорость тела, м/с
7500
Радиус сферы R, м
0.1 и 1
Показатель адиабаты
1.4
Скорость звука, м/с
a 20.046796 T 279.7501
Число Маха полета
V
M 26.8096
a
Коэффициент для пограничного слоя
1
Плотность воздуха на высоте 82 км, кг/м3
1.34175 ×10-5
Удельная теплоемкость при пост.
давлении (табл.), Дж/(кг.К)
1002.7765

5.

hе Энтальпия восстановления
= 2.8267×107
Энтальпийный коэффициент конвективного теплообмена в
критической точке сферы αh0 (ламинарный режим), кг/(м2·К)
Для
R=0.1
=0.0412
=0.0342
Для
R=1
=0.0130
=0.0108
Энтальпийный коэффициент конвективного теплообмена в
звуковой точке сферы αh* (турбулентный режим), кг/(м2·К)
Для
R=0.1
=0.0063
Для
R=1
=0.0040

6.

Конвект. тепл. поток в критич. точке (ламин.режим) , Вт/м2
= 1060316.5864
Taw 2198.8248
= 885548.4653
Taw 2102.0102
= 344120.9826
Taw 1659.6233
= 287022.3146
Taw 1586.0272
Радиационный тепловой поток (для критич. точки), Вт/м2
= 1060316.5798
Taw 2198.8248
= 885548.4400
Taw 2102.0102
= 344120.9709
Taw 1659.6233
= 287022.2537
Taw 1586.0272

7.

Конвект.
тепл.
поток
(турбул.режим) , Вт/м2
в
звуковой.
точке
=168554.0322
Taw 1388.4061
=107726.2395
Taw 1241.4011
Радиационный тепловой поток (для критич.
точки), Вт/м2
=168554.0135
Taw 1388.4061
=107726.2518
Taw 1241.4011