Berechnung der laminaren Zweistoff‐Grenzschicht in der hypersonischen Staupunktströmung mit temperaturabhängigen Stoffbeiwerten

Für die Berechnung der laminaren Zweistoff‐Grenzschicht der ebenen und rotationssymmetrischen Staupunktströmung bei hypersonischer Geschwindigkeit mit Ausblasen eines Fremdgases werden ein exaktes Lösungsverfahren und ein Näherungsverfahren angegeben. Das exakte Verfahren setzt die Kenntnis der Stoffbeiwerte, nämlich der Zähigkeit, der Wärmeleitfähigkeit und der Diffusionskonstanten sowie der Dichte und spezifischen Wärmekapazität in Abhängigkeit von Temperatur und Konzentration voraus. Das Näherungsverfahren dagegen benutzt nur die Wandwerte dieser Stoffbeiwerte zusammen mit ihrem mittleren Gradienten über die Grenzschichtdicke. Die Grenzschichtgleichungen bilden ein gekoppeltes System von drei gewöhnlichen Differentialgleichungen für die Stromfunktion, die Konzentration und die Enthalpie. Beim exakten Verfahren werden diese Gleichungen in ein System von Integralgleichungen über‐geführt, das auf iterativem Weg gelöst wird. Beim Näherungsverfahren werden die Grenzschichtdifferentialgleichungen auf die inkompressible Form zurückgeführt. Außerdem wird der asymptotische Grenzfall des starken Ausblasens untersucht. Numerische Beispielrechnungen für die verschiedenen Berechnungsverfahren werden angegeben.