12.7. ТРЕНИЕ И ТЕПЛООБМЕН В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ ДИССОЦИИРОВАННОГО ГАЗА

При М > 10 температура торможения столь велика, что начинается диссоциация молекул газа. Когда температура относительно еще невелика, а скорости течения весьма значительны, характерное время рекомбинации молекул и атомов можно считать большим по сравнению с характерным временем турбулентной диффузии. Тогда при условии подобия массовых концентраций атомов и скоростей течения

где — степень диссоциации. Пренебрегая энергией вибрации атомов и ограничиваясь рассмотрением двухатомных молекул, можем написать

    (12.7.2)

Связь между скоростью и температурой для рассматриваемых условий имеет вид

Предельный закон трения имеет форму

Отсюда при квазиизотермическом течении газа получаем

    (12.7.5)

где . Численное решение уравнения (12.7.4) показывает, что отношение при слабо зависит от этих параметров. Поэтому практически почти всегда можно пользоваться формулой (12.7.5).

Для двухатомных газов . Более сложные случаи теплообмена и трения при сверхзвуковых течениях рассматриваются в специальных монографиях.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дородницын А. А. Пограничный слой в сжимаемом газе.— «Прикл. матем. и механ.», 1942, № 6, с. 449.

2. Жуковский В. С. Измерение температуры газового потока при весьма больших скоростях.— «Журн. техн. физ.», 1938, т. 8, № 21, с. 1938.

3. Зысина-Моложен Л. М. Измерение температур в быстродвнжущемся газовом потоке Машгиз, 1950. (Тр. ЦКТИ. кн. 18).

4. Калихман Л. Е. Газодинамическая теория теплопередачи.— «Прикл. матем. и механ.», 1946, т. 10, вып. 4, с. 3.

5. Кутателадзе С. С., Леонтьев А. И. Теплообмен и трение в турбулентном пограничном слое. М.— Л., «Энергия», 1972.

6. Кутателадзе С. С. Пристенная турбулентность. Новосибирск, «Наука», 1973.

7. Основы теплопередачи в авиационной и ракетной технике. Под общ. ред. В. К. Кошкина. М., Оборонгиз, 1960. Авт.: В. С. Авдуевский, Ю. И. Данилов, В. К. Кошкин и др.