Ein besonderes Gebiet der Überschall-Gasdynamik ist der Flug durch die Atmosphäre der Erde oder von anderen Planeten mit sehr hoher Geschwindigkeit. Beim Eintritt kosmischer Apparate in dichte Schichten der Atmosphäre mit Geschwindigkeiten von 6 bis 12 km/s erreicht die Oberflächentemperatur Spitzenwerte von 6000 bis 12000 K, und es ist die Aufgabe der Aerothermodynamik, die dabei ablaufenden physikalisch-chemischen Prozesse zu untersuchen. Dies besitzt u. a. deshalb besondere Bedeutung, da die heute bekannten Konstruktionsmaterialien für Überschall-Flugkörper bei Geschwindigkeiten oberhalb 6 Mach ihre Festigkeit verlieren. Der Autor betrachtet modellhaft die konvektive Aufheizung eines zylindrischen Flugkörpers mit einer halbkugelförmigen Nase bei einem Flug durch die Erdatmosphäre in einer Höhe von 22 und 37 km im Geschwindigkeitsbereich M = 6-18. Unter diesen Bedingungen hat die Nichtgleichgewichts-Dissoziation in der Verdichtungszone am Kopf des Flugkörpers noch keinen Einfluss auf die Temperaturverteilung. Das mathematische Modell basiert auf der Navier-Stokes-Gleichung und berücksichtigt die Kontinuitätsbedingung, die Energieerhaltung in Form der Gleichung von Fourier-Kirchhoff für die Wärmeleitfähigkeit und die Masseerhaltung der chemischen Komponenten. Die numerische Lösung des Systems von Differenzialgleichungen zur Beschreibung des Problems liefert eine sehr gute Übereinstimmung mit aus der Literatur bekannten experimentellen Ergebnissen.
Konvektive Aufheizung einer sphärischen Abrundung mit kleinem Radius an einem zylindrischen Flugkörper bei relativ kleinen Überschallgeschwindigkeiten
Titel russisch
Teplofizika Vysokich Temperatur ; 51 , 2 ; 261-276
2013
16 Seiten, 11 Bilder, 3 Tabellen, 33 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Russisch
Gurtstraffer mit einem relativ kleinen ersten Massekörper
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