ИСТИНА

Для условий экспериментов по теплообмену в недорасширенных струях диссоциированного воздуха для трех медных водоохлаждаемых цилиндрических моделей диаметром 20 мм различной геометрии: с плоским торцом, со сферической носовой частью, со скругленной кромкой и плоским притуплением носовой части выполнено численное моделирование их обтекания в рамках уравнений Навье-Стокса многокомпонентным неравновесно диссоциированного воздуха с учетом химических реакций в потоке и на холодной поверхности. Исследования проводились в недорасширенных струях высокоэнтальпийного воздуха, истекающих из водоохлаждаемых конических сопел с диаметрами выходных сечений 40 и 50 мм при давлении в затопленном пространстве 8.5 гПа, расходе воздуха 3.6 г/c и мощности ВЧ-генератора плазмотрона по анодному питанию 64 кВт. Тепловые потоки в носовой части моделей в экспериментах измерялись проточными стационарными калориметрами с плоской или сферической тепловоспринимающей поверхностью из меди. Расстояние между передней критической точкой моделей и срезом сопла во всех экспериментах составляло 30 мм. Получено удовлетворительное согласие экспериментальных и расчетных данных по плотностям тепловых потоков в точке торможения при эффективном коэффициенте гетерогенной рекомбинации γw = 0.1 и модели постадийной гетерогенной кинетики взаимодействия диссоциированного воздуха с поверхностью меди. В обеих моделях используется по одному свободному параметру, вариация которых позволяет получить плотности тепловых потоков в окрестности точки торможения одинаковые с экспериментальными значениями и друг с другом, хотя во второй модели этот параметр, в отличие от первой, имеет ясный физический смысл.