|
поверхности и в пограничном слое. Выражение для расчёта тепловых потоков в
химически реагирующей смеси записывается в виде q? = {{а}}(Hr = H?r), где Hr =
he + rV2e/2, {{he = 2?«1с,(Ле(, hel*~y0c,,i }} dT + hxi Здесь {{й"}} = ?/сp —
обобщённый коэффициент теплопередачи; H? — полная энтальпия газа на поверхности,
hei — энтальпия iго компонента газа на внешней границе пограничного слоя, сpi
и сеi — соответственно удельная теплоёмкость при постоянном давлении и
концентрация этого компонента, hxi — теплота образования i-гo компонента смеси,
n — число компонентов. Значение {{а}} зависит от состава газа и от степени
равновесности химических реакций. При ламинарном режиме течения производится
интегрирование уравнений пограничного слоя, включающих уравнения диффузии и
энергии, учитывающие расход веществ и выделение теплоты при химических реакциях.
При скорости полёта более 10—12 км/с (межконтинентальные ракеты, космические
аппараты при входе в атмосферу и др.) в расчёте А. н. необходимо учитывать
передачу теплоты к поверхности от разогретого газа за ударными волнами и в
пограничном слое за счёт радиационных тепловых потоков. Лучистые тепловые
потоки при определенных условиях (толстый ударный слой перед затупленным телом,
неравновесная диссоциация) могут сравниться и превысить конвективные тепловые
потоки. При температураx, сопровождающих такие полёты, возникает также
термическая ионизация воздуха, сильно влияющая на коэффициент конвективного и
лучистого переноса.
В связи с появившимися реальными возможностями длительного полёта в верхнних
слоях атмосферы на высоте более 60—80 км возникла необходимость расчёта А. н. в
разреженном газе, когда средний путь свободного пробега молекул сравним с
размерами тела или с толщиной пограничного слоя и существенно проявляется
дискретность среды (см. Разреженных газов динамика). Из-за малой плотности газа
тепловые потоки в этой области течений малы, хотя при скоростях полёта, равных
6—8 км/с, температуры торможении достаточно велики. В этих условиях вся область
течений в зависимости от значений параметров подобия Re и М может быть условно
разделена на области сплошной среды, течения со скольжением и
свободномолекулярного течения. В области течения со скольжением разрежённость
среды проявляется в первую очередь у стенки, где скорость и температура газа
отличаются от скорости и температуры самой стенки. При свободномолекулярном
течении можно пренебрегать числом столкновений молекул между собой по сравнению
с числом их столкновений с поверхностью тела.
Для расчёта теплообмена в разреженном газе решающее значение имеет определение
коэффициентов аккомодации, характеризующих взаимодействие молекул газа с
поверхностями тела. Значения коэффициент аккомодации зависят от загрязнённости
поверхностей, их шероховатости, наличия адсорбированной газовой плёнки,
соотношения масс молекул газа набегающего потока и атомов материала поверхности
и др. При больших скоростях полёта принимают приближенно, что коэффициент
аккомодации примерно равен единице.
При полёте на высотах более 100 км роль А. н. уменьшается и, начиная с высот
180—200 км, тепловые потоки за счёт А. н. становятся пренебрежимо малыми по
сравнению с лучистыми потоками от Земли и Солнца.
В. С. Авдуевский
Рис. 1. Схема обтекания затупленного тела сверхзвуковым потоком газа (??, T?,
M? — плотность, температура и число Маха невозмущённого набегающего потока);
1 — головная ударная волна; 2 — область дозвукового течения газа,
заторможенного почти через прямой скачок уплотнения (зона повышенного давления
заштрихована); 3 — критическая точка (точка растекания); 4 — обтекаемое тело.
Рис. 2. Обтекание тела под углом атаки ? сверхзвуковым потоком газа; 1 —
пограничный слой; 2 — линии тока в пограничном слое; 3 — линии тока внешнего
невязкого течения.
Рис. 3. Схема обтекания тела сверхзвуковым потоком газа; 1 — поверхность
обтекаемого тела; 2 — область отрывного течения; 3 — скачки уплотнения.
аэродром (от греческого а{{е}}г — воздух и dr?mos — бег, место для бега) —
специально подготовленный земельный участок с комплексом сооружений и
оборудования для обеспечения взлёта, посадки, руления, стоянки и обслуживания
летательных аппаратов. Различают А. гражданские, военные и испытательные.
Гражданские А. подразделяются в зависимости от характера использования — на
постоянные и временные; по назначению — на трассовые, учебные,
сельскохозяйственные, санитарной авиации и другие; по расположению на трассах —
основные, запасные и базовые; по виду покрытий — с искусственным покрытием и
грунтовые; в зависимости от типа эксплуатируемых самолётов, размеров территории,
несущей способности аэродромных покрытий и другие характеристик—на классы.
Военные А. также классифицируются по ряду признаков, в том числе по степени
оборудованнсти и характеру использования — на основные, запасные и ложные, по
назначению — на войсковые, учебные, трассовые и специальные.
Гражданские А. — главная составная часть аэропорта. Различают 2 основные части
А. — лётную зону и примыкающее к ней воздушное пространство. В состав лётной
зоны входят лётное поле и полосы воздушных подходов. Летное поле — часть А., на
которой расположены одна или несколько лётных полос (ЛП), рулёжные дорожки (РД),
перроны, места стоянки летательных аппаратов и другие площадки. ЛП
предназначена для взлёта и посадки летательных аппаратов; включает
взлётно-посадочную полосу (ВПП), концевые и боковые полосы безопасности. Общая
площадь и размеры А. зависят от его класса и числа ЛП. Крупные А. имеют от 2 до
6 ЛП и занимают площадь до 7000 га.
Воздушное пространство над А. и прилегающая к нему местность (приаэродромная
территория) в установленных границах в горизонтальной и вертикальной плоскостях
|
|