phmathВестник Государственного университета просвещения. Серия: Физика-МатематикаBulletin of Federal State University of Education. Series: Physics and Mathematics2949-50832949-5067Federal State University of Education10.18384/2310-7251-2021-4-43-53phmath-94Research ArticleФИЗИКАPHYSICSТЕПЛОВОЙ ПОТОК В КРИТИЧЕСКОЙ ТОЧКЕ ОСЕСИММЕТРИЧЫХ ТЕЛ МИНИМАЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯHEAT FLUX AT A CRITICAL POINT OF AXISYMMETRIC BODIES OF MINIMUM RESISTANCEГореловС. Л.GorelovS. L.gorelovsl@yandex.ruНгуенВ. Л.NguyenV. L.lamvqtc1990@gmail.comМосковский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)РоссияMoscow Institute of Physics and TechnologyRussian Federation202115022022044353Copyright © Горелов С.Л., Нгуен В.Л., 20222022Горелов С.Л., Нгуен В.Л.Gorelov S.L., Nguyen V.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.physmathmgou.ru/jour/article/view/94

Цель. Для тела вращения со степенной образующей и сферическим затуплением вычислить тепловой поток в критической точке. Процедура и методы. Решением вариационной задачи определяется степень в образующей тела минимального сопротивления и радиус затупления в критической точке в зависимости от удлинения в широком диапазоне чисел Рейнольдса. Результаты. Для тела вращения со степенной образующей и сферическим затуплением вычисляется сила сопротивления и тепловой поток в критической точке в гиперзвуковом потоке разреженного газа на основе нескольких локальных моделей. Теоретическая и практическая значимость. Результаты, полученные в данной работе, имеют большое значение для оптимизации тела и создания летательных аппаратов в области авиакосмической промышленности.

Aim. For a blunt body of revolution with a power generatrix and spherical bluntness, we calculate the heat flux at a critical point. Methodology. By solving the variational problem, we determine the degree of minimum resistance and the bluntness radius in the generatrix of the body as functions of the elongation in a wide range of Reynolds numbers. Results. For a blunt body of revolution with a power generatrix and spherical bluntness, the drag force and heat flux at the critical point in a hypersonic rarefied gas flow are calculated based on several local models. Research implications. The results obtained in this work are more important for the optimization of the body and the creation of aircrafts in the aerospace industry.

гиперзвуковой потоклокальные моделиаэродинамическое сопротивление тела вращениявариационная задачатепловой потокhypersonic flowlocal modelsaerodynamic drag of a body of revolutionvariational problemheat flowReferencesГорелов С. Л., Русаков С. В. Физико-химическая модель гиперзвукового обтекания тел разреженным газом // Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа. 2002. № 3. С. 131-144.Горелов С. Л., Русаков С. В. Физико-химическая модель гиперзвукового обтекания тел разреженным газом // Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа. 2002. № 3. С. 131-144.Теплообмен в окрестности пространственной критической точки неравновесного вязкого ударного слоя при произвольной каталитической активности поверхности / Ботин А. В., Провоторов В. П., Рябов В. В., Степанов Э. А. // Труды ЦАГИ. 1999. Вып. 2514. С. 13-22.Теплообмен в окрестности пространственной критической точки неравновесного вязкого ударного слоя при произвольной каталитической активности поверхности / Ботин А. В., Провоторов В. П., Рябов В. В., Степанов Э. А. // Труды ЦАГИ. 1999. Вып. 2514. С. 13-22.Коган М. Н. Динамика разреженного газа. М: Наука, 1967. 440 с.Коган М. Н. Динамика разреженного газа. М: Наука, 1967. 440 с.Провоторов В. П., Степанов Э. А. Приближенные зависимости для расчета теплообмена на теле, обтекаемом гиперзвуковым потоком газа // Ученые записки ЦАГИ. 1992. Т. 23. № 2. С. 25-29.Провоторов В. П., Степанов Э. А. Приближенные зависимости для расчета теплообмена на теле, обтекаемом гиперзвуковым потоком газа // Ученые записки ЦАГИ. 1992. Т. 23. № 2. С. 25-29.Ньютон И. Математические начала натуральной философии. М: Наука, 1989. 688 с.Ньютон И. Математические начала натуральной философии. М: Наука, 1989. 688 с.Черный Г. Г. Течение газа с большой сверхзвуковой скоростью. М: Физматгиз, 1959. 220 с.Черный Г. Г. Течение газа с большой сверхзвуковой скоростью. М: Физматгиз, 1959. 220 с.Благосклонов В. И., Гродзовский Г. Л. Осесимметричное обтекание тел вращения степенной формы при сверхзвуковых скоростях набегающего потока // Ученые записки ЦАГИ. 1974. Т. 5. № 6. С. 16-22.Благосклонов В. И., Гродзовский Г. Л. Осесимметричное обтекание тел вращения степенной формы при сверхзвуковых скоростях набегающего потока // Ученые записки ЦАГИ. 1974. Т. 5. № 6. С. 16-22.Горелов С. Л., Нгуен Ван Лам. Тело вращения минимального аэродинамического сопротивления в гиперзвуковом потоке разреженного газа // Труды МАИ (сетевое научное издание). 2020. № 113. URL: http://www.trudymai.ru/published.php?ID=117962 (дата обращения: 06.07.2021). DOI: 10.34759/trd-2020-113-4.Горелов С. Л., Нгуен Ван Лам. Тело вращения минимального аэродинамического сопротивления в гиперзвуковом потоке разреженного газа // Труды МАИ (сетевое научное издание). 2020. № 113. URL: http://www.trudymai.ru/published.php?ID=117962 (дата обращения: 06.07.2021). DOI: 10.34759/trd-2020-113-4.Черноусько Ф. Л., Баничук Н. В. Вариационные задачи механики и управления. М: Наука, 1973. 240 с.Черноусько Ф. Л., Баничук Н. В. Вариационные задачи механики и управления. М: Наука, 1973. 240 с.Бунимович А. И., Якунина Г. Е. Исследование форм поперечного контура конического пространственного тела минимального сопротивления, движущегося в разреженном газе // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа. 1986. № 5. С. 112-117.Бунимович А. И., Якунина Г. Е. Исследование форм поперечного контура конического пространственного тела минимального сопротивления, движущегося в разреженном газе // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа. 1986. № 5. С. 112-117.Перминов В. Д., Солодкин Е. Е. Осесимметричные тела с минимальным сопротивлением при заданном тепловом потоке к поверхности // Ученые записки ЦАГИ. 1971. Т. 2. № 6. С. 32-40.Перминов В. Д., Солодкин Е. Е. Осесимметричные тела с минимальным сопротивлением при заданном тепловом потоке к поверхности // Ученые записки ЦАГИ. 1971. Т. 2. № 6. С. 32-40.Теоретические и экспериментальные исследования обтекания тел простой формы гиперзвуковым потоком разреженного газа / Гусев В. Н., Ерофеев А. И., Климова Т. В., Перепухов В. А., Рябов В. В., Толстых А. И. // Труды ЦАГИ. 1977. Вып. 1855. С. 43.Теоретические и экспериментальные исследования обтекания тел простой формы гиперзвуковым потоком разреженного газа / Гусев В. Н., Ерофеев А. И., Климова Т. В., Перепухов В. А., Рябов В. В., Толстых А. И. // Труды ЦАГИ. 1977. Вып. 1855. С. 43.Галкин В. С., Ерофеев А. И., Толстых А. И. Приближенный метод расчета аэродинамических характеристик тел в гиперзвуковом потоке разреженного газа // Труды ЦАГИ. 1977. Вып. 1833. С. 6-10.Галкин В. С., Ерофеев А. И., Толстых А. И. Приближенный метод расчета аэродинамических характеристик тел в гиперзвуковом потоке разреженного газа // Труды ЦАГИ. 1977. Вып. 1833. С. 6-10.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.