hypervelocity
Flight hypervelocity része szuperszonikus repülés üzemmód, és végrehajtása szuperszonikus gázáramlás. A szuperszonikus légáram alapvetően eltér a szubszonikus repülőgépek repülési dinamika és sebesség felett a hangsebesség (fent 1,2 M) alapvetően eltér a szubszonikus repülés (0,75 M, sebességek között 0,75-1,2 M nevezzük transzónikus sebesség ).
Meghatározása az alsó határ hypervelocity általában társított kezdete ionizációs molekulák és disszociációs folyamatok a határréteg (PS), mintegy egy olyan berendezés, amely mozgatja a légkörben, amely kezd történhet kb 5 M. Továbbá, ezt a sebességet az jellemzi, hogy a ramjet motor ( " ramjet „) a szubszonikus tüzelőanyag elégetése (” SPVRD „) válik haszontalan mivel rendkívül nagy súrlódási bekövetkező fékezés során áthaladó levegő egy motor az ilyen típusú. Így egy hiperszonikus sebességtartományban számára a repülés folytatását lehetséges, hogy csak egy rakéta motor, vagy hiperszonikus ramjet (torlósugaras) egy szuperszonikus égésű üzemanyag.
Míg a meghatározása hiperszonikus flow (GP) ellentmondásos hiánya miatt egyértelmű határvonal a szuperszonikus és hiperszonikus flow SE jellemezhető bizonyos fizikai jelenségek, amelyeket nem lehet figyelmen kívül hagyni, ha figyelembe vesszük, nevezetesen:
- egy vékony réteg a lökéshullám;
- a kialakulását viszkózus sokk rétegek;
- megjelenése instabilitás hullámok PS nem jellemzőek azokra al- és szuperszonikus áramlások [1];
- magas hőmérsékletű falon [2].
Vékonyréteg lökéshullám
A növekvő sebesség és a megfelelő Mach-szám, sűrűsége mögött a lökéshullám (SW) is nőtt, amely megfelel egy mennyiségének csökkenése mögött a lökéshullám miatt tömegmegmaradás. Ezért, egy réteg lökéshullám, vagyis a mennyiség a készülék és HC válik vékony nagy Mach-szám, ami egy vékony határréteg (FS) a készülék köré.
Oktatási viszkózus sokk rétegek
Része a nagy kinetikus energia, amely a légáramban, és m> 3 (viszkózus áramlás) alakul át a belső energia miatt viszkózus kölcsönhatás. A növekedés a belső energia valósul meg a hőmérséklet-emelkedés. Mivel a nyomás gradiens mentén irányul a normális, hogy az áramlás a határréteg, megközelítőleg egyenlő nullával, jelentős hőmérséklet-emelkedés a nagy Mach számokat vezet sűrűségének csökkenése. Így, PS felülete növekszik a gép és a magas Mach szám egyesül egy vékony réteg egy lökéshullám közelében az íj, amely egy viszkózus sokk réteget.
A megjelenése instabilitás hullámok az SS, nem jellemző alá- és szuperszonikus áramlások
A fontos kérdés az átmenet a lamináris áramlás turbulens áramlás esetén repülőgép kulcsfontosságú szerepet játszott az instabilitás keltett a PS. A növekedés és az azt követő nemlineáris kapcsolási e hullámok konvertálja kezdetben a lamináris áramlás turbulens áramlás. Az al- és szuperszonikus sebességgel, kulcsfontosságú szerepet játszik a lamináris turbulens átmeneti játszanak hullám Tollmien-Schlichting rendelkező örvény jellegű. Mivel M = 4,5 MS megjelennek és elkezdik uralni az akusztikus hullám típusú (II mekavskaya divat vagy üzemmód), amelyen keresztül egy átmenet turbulencia a klasszikus átmenet forgatókönyvek (van is egy by-pass átmeneti mechanizmus) [1].
Magas hőmérsékletű áramlási
Nagy áramlási frontális pontban egység (fékezési pont vagy terület) okozza fűtés a gáz nagyon magas hőmérsékleten (akár több ezer fok). A magas hőmérséklet, viszont létre egyensúlyi kémiai tulajdonságait a patak, amelyek a disszociációs és rekombináció a gázmolekulák, ionizációja atomok kémiai reakciók és az áramlás az eszköz felületéről. Ilyen körülmények között, a folyamatok jelentős lehet hőt konvekció és sugárzás [2].
A paraméterek a gáz áramlik általában le egy sor hasonlóságot kritériumoknak. amelyek lehetővé teszik, hogy csökkentsék a gyakorlatilag végtelen számú fizikai állapotok, amely csoportokban a hasonlóság, és lehetővé teszi összehasonlítása a gázáramok különböző fizikai paraméterek (nyomás, hőmérséklet, sebesség, stb) közöttük. Ez ezen az elven alapul kísérletek szélcsatornákhoz és az eredmények továbbítására ilyen kísérletet valódi repülőgép, annak ellenére, hogy a cső kísérletek felbontású modellek, az áramlási sebesség a hőterhelés, és így tovább. Eltérhet a tényleges repülési mód, miközben a Időarány paraméterek (Mach szám, Reynolds, Stanton, stb) megfelel Flight.
TRANSONIC és szuperszonikus és összenyomható áramlás, a legtöbb esetben, paramétereket, mint például a Mach-szám (áramlási sebesség arányt a helyi hangsebesség), valamint Reynolds elég egy teljes leírása folyamok. HyperSonic- áramlását ezen paraméterek gyakran nem elég. Először is, amely leírja az alak a lökéshullám egyenletek gyakorlatilag független sebességgel 10 M. Másodszor, a megnövekedett hőmérséklete hiperszonikus áramlási azt jelenti, hogy a hatások kapcsolódó nem-ideális gázok is észrevehetők.
Mérnöki alkalmazások, U. D. Heyes kifejlesztette a skálázás paraméter közel Whitcomb területen szabályt. amely lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy használja az eredmények egy tesztsorozatot, vagy végzett számítások esetében ugyanazt a modellt, a fejlesztés egy család hasonló kialakítású modell, nem további vizsgálatokat kell végeznie vagy részletes számításokat.
Hypersonic áramlás van osztva több egyedi esetek. Besorolás GP egymáshoz vagy áramlási rendszer egy nehéz feladat miatt „elkenődött” államhatárokon, ahol ez a jelenség megtalálható a gáz vagy észrevehetővé válik szempontjából a matematikai modellezés.
ideális gáz
Ebben az esetben a tompított légáramlás lehet tekinteni, mint egy ideális gáz áramlását. SE ebben rezsim még mindig függ a Mach-szám és modellezési irányított hőmérséklet állandó. helyett az adiabatikus falon. ami történik alacsonyabb sebességnél. Az alsó határát a terület megfelel sebességgel körülbelül 5 M, ahol SPVRD a szubszonikus égésű hatástalanok, és a felső határ megfelel sebességet a régióban a 10-12 M.
Az ideális gáz két hőmérsékleten
Ez is része az ideális gáz áramlási rendszer nagy értékeinél sebesség, amelynél az elhaladó levegő áramlását lehet tekinteni kémiailag tökéletes, de a rezgés hőmérséklet és a forgási gáz hőmérséklete [3] külön meg kell fontolni, ami két különböző hőmérsékletű modell szerint. Ez különösen fontos a tervezés szuperszonikus fúvókákat. ahol a vibrációs hűtés miatt a molekuláris gerjesztés kritikussá válik.
disszociált gáz
ionizált gáz
Ebben az esetben, az elektronok száma elveszett atomok és elektronok akkor fontos, hogy modellezni külön-külön. Gyakran elektron gáz hőmérséklete attól elkülönülten más gázkomponensek. Ez az üzemmód megfelel a fordulatszám-tartományban a SE 10-12 km / s (> 25 M), és az állam a gáz ebben az esetben van leírva segítségével modellek nonradiative vagy nem-kibocsátó plazma.
uralom mód sugárzás átutalás
Sebesség felett 12 km / s hőátadó egység indul be elsősorban sugárzással átadása, amely kezdi uralni a termodinamikai átviteli sebesség növekedésével. Szimuláció a gáz ebben az esetben két esetben:
- optikailag vékonyak - ebben az esetben azt feltételezzük, hogy a gáz nem szívódik vissza sugárzást, ami a más részek vagy egységek kiválasztott kötet;
- optikailag vastag -, amely figyelembe veszi a sugárzás-elnyelése a plazmát, amelyet azután újra kibocsátott beleértve a test az eszköz.
Modellezése optikailag sűrű gázok egy nehéz feladat, hiszen köszönhetően sugárzásátviteli számítások minden pontján áramlási mennyiségének számítása exponenciálisan nő a növekvő számú pontot figyelembe venni.