Дисоціація й іонізація молекул різних газів

Дисоціація й іонізація молекул різних газів супроводжуються високими тепловими ефектами, тому дуже важливим є правильний облік тій частині хімічної енергії, яка виділяється на відносно холодній поверхні тіла при рекомбінації атомів або іонів, що надходять до неї з обсягу газу. У повітрі майже весь кисень диссоциирует раніше, ніж починається дисоціація азоту, тому повна теплота рекомбінації або дорівнює теплоті дисоціації кисню. При переході газу через ударну хвилю ентальпія гальмування зберігається незмінною, хоча температура газу може змінюватися в багато разів. Параметри за прямим стрибком ущільнення пов'язані з характеристиками набігаючого потоку декількома відносинами.

Якщо стиснений шар формує газодинамічних картину обтікання тіла, то прикордонний шар у його поверхні, що становить при звичайних умовах лише малу частину стисненого, визначає теплові та дифузійні потоки до поверхні. В даному випадку ми маємо на увазі лише конвективний теплообмін, залишаючи поки осторонь питання про випромінюванні газу і радіаційному теплообміні. Поняття прикордонного шару, під яким мається на увазі тонкий в'язкий шар поблизу тіла, обтічного газом або рідиною було вперше введено Прандтлем. Основний постулат теорії прикордонного шару зводиться до того, що на деякій відстані б від поверхні тіла, яке істотно менше розмірів самого тіла, відбувається збільшення швидкості течії від нуля (на поверхні) до деякого максимального значення (на зовнішній межі прикордонного шару). Розглядаючи з аналогічних позицій загальний випадок обтікання тіла високотемпературним, хімічно активним багатокомпонентним потоком, припустимо, що не тільки в'язкість, але й теплопровідність і дифузійний перенос проявляються тільки в межах обмежених тонких шарів, прилеглих до поверхні тіла, поза цих верств існує лише конвективний перенос маси і енергії в напрямку основного потоку. Тим самим ми приходимо до висновку про існування в загальному випадку трьох різних прикордонних шарів: динамічного, теплового та дифузійного, кожен з яких характеризується своєю товщиною.

Цей постулат теорії прикордонного шару багаторазово перевірений безпосередніми вимірами профілів швидкості, температур і концентрацій. Крім того, результати вимірювань сумарних аеродинамічних та теплообмінних характеристик обтікання тіла потоком добре збігаються з даними розрахунків, виконаних за допомогою рівнянь прикордонного шару. Зазвичай рівняння прикордонного шару виводять із загальних рівнянь руху рідини при деяких спрощують припущеннях, що випливають з основного постулату. Перш за все передбачається, що всі три характерні товщини: динамічного, теплового, дифузійного (або концентраційного) шарів дуже малі в порівнянні з довжиною тіла і товщиною стисненого шару.

11 липня 2012

Джерело: www.stroysovet.ru

MAXCACHE: 0.48MB/0.00085 sec