А. С. Скуратов, И. В. Егоров, А. В. Бессарабова
Московский физико-технический институт
Центральный аэрогидродинамический институт
Взаимодействие скачка уплотнения с пограничным слоем является одной из наиболее важных проблем аэродинамики. Это явление часто встречается как на внешних поверхностях сверхзвуковых/гиперзвуковых летательных аппаратов, так и во внутренних трактах их силовых устройств.
На основе численного решения уравнений Рейнольдса с использованием двухпараметрической дифференциальной модели турбулентности исследовано влияние затупления передней кромки пластины на взаимодействие скачка уплотнения с пограничным слоем на ее поверхности. Изучалось влияние цилиндрического затупления передней кромки на течение и теплообмен в области взаимодействия. Данные расчета сравнивались с экспериментальными данными, полученными в ударной аэродинамической трубе УТ-1М при числе Маха М=6 и падении косого скачка уплотнения от клина с углом 15 ° на ламинарный пограничный слой пластины. Экспериментальная модель представляла собой пластину длиной L =120 мм, на переднюю кромку могли одеваться накладки, затупленные по цилиндру с радиусами затупления R =1, 2, 10 мм. Фактические данные по распределению теплового потока были представлены в виде графиков St=f(X/L) для экспериментальных и расчетных значений. Отдельно рассмотрены явления в области кромки и остальной части пластины.
В результате сравнения наблюдалось качественное сходство картин обтекания и тепловых потоков.
Литература
- Боровой В.Я. Течение газа и теплообмен в зонах взаимодействия ударных волн с пограничным слоем. – М.: Машиностроение, 1983.
- Боровой В.Я., Скуратов А.С., Струминская И.В., Болдырев С.М.,
- Крутий С.Н. Исследование теплообмена в элементах теплозащитного покрытия спускаемого аппарата: Отчет / ЦАГИ. – 1998. – № 9988.
