Семинар по аэромеханике
28.02.07 в комн. 240 в 10 ч.
В.Я.БОРОВОЙ, А.С.СКУРАТОВ, И.В.СТРУМИНСКАЯ
(ЦАГИ)
О СУЩЕСТВОВАНИИ "ПОРОГОВОЙ" ВЕЛИЧИНЫ ЗАТУПЛЕНИЯ ПЛАСТИНЫ ПРИ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ КОСОГО СКАЧКА УПЛОТНЕНИЯ С ПОГРАНИЧНЫМ И ЭНТРОПИЙНЫМ СЛОЯМИ.
Аннотация
Передние кромки обечайки и других элементов гиперзвукового воздухозаборника должны иметь хотя бы небольшое затупление для ограничения температуры конструкции. При гиперзвуковых скоростях полета наличие затупления может оказывать существенное влияние на течение газа не только вблизи передней кромки, но и на большом удалении от нее.
Интерференция падающего косого скачка уплотнения с пограничным слоем обтекаемого тела исследуется экспериментально и численно уже на протяжении нескольких десятилетий. Однако, как правило, изучалось обтекание заостренных пластин и конусов. В данной и в предшествующей работах авторов впервые проведено систематическое экспериментальное исследование влияния затупления пластины на теплообмен на ее поверхности в зоне падения косого скачка уплотнения. Эксперименты проводились в аэродинамической трубе импульсного действия типа Людвига при числах Маха М = 6, 8 и 10 и числах Рейнольдса от 0.2 до 1.3 миллиона. Коэффициент теплоотдачи измерялся на линии симметрии пластины с помощью термопарных датчиков методом тонкой стенки.
В предыдущей работе было установлено, что затупление пластины приводит к значительному ослаблению теплообмена не только у передней кромки, но и на значительном удалении от нее, в зоне падения косого скачка уплотнения. Этот эффект усиливается с ростом числа Маха.
В данной работе детально исследовано влияние на теплообмен малых затуплений пластины, начиная с радиуса порядка 0.1 от толщины вытеснения невозмущенного пограничного слоя в месте падения скачка. Показано, что уменьшение максимального коэффициента теплоотдачи в зоне падения скачка наблюдается даже при минимальном исследованном радиусе затупления. С увеличением затупления ослабление теплообмена продолжается лишь до некоторой пороговой величины радиуса затупления. Дальнейшее увеличение затупления слабо влияет на теплообмен.
Проанализирована зависимость пороговой величины затупления от числа Маха и дано объяснение наблюдаемых явлений.
В.Я.БОРОВОЙ, А.С.СКУРАТОВ, И.В.СТРУМИНСКАЯ
(ЦАГИ)
О СУЩЕСТВОВАНИИ "ПОРОГОВОЙ" ВЕЛИЧИНЫ ЗАТУПЛЕНИЯ ПЛАСТИНЫ ПРИ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ КОСОГО СКАЧКА УПЛОТНЕНИЯ С ПОГРАНИЧНЫМ И ЭНТРОПИЙНЫМ СЛОЯМИ.
Аннотация
Передние кромки обечайки и других элементов гиперзвукового воздухозаборника должны иметь хотя бы небольшое затупление для ограничения температуры конструкции. При гиперзвуковых скоростях полета наличие затупления может оказывать существенное влияние на течение газа не только вблизи передней кромки, но и на большом удалении от нее.
Интерференция падающего косого скачка уплотнения с пограничным слоем обтекаемого тела исследуется экспериментально и численно уже на протяжении нескольких десятилетий. Однако, как правило, изучалось обтекание заостренных пластин и конусов. В данной и в предшествующей работах авторов впервые проведено систематическое экспериментальное исследование влияния затупления пластины на теплообмен на ее поверхности в зоне падения косого скачка уплотнения. Эксперименты проводились в аэродинамической трубе импульсного действия типа Людвига при числах Маха М = 6, 8 и 10 и числах Рейнольдса от 0.2 до 1.3 миллиона. Коэффициент теплоотдачи измерялся на линии симметрии пластины с помощью термопарных датчиков методом тонкой стенки.
В предыдущей работе было установлено, что затупление пластины приводит к значительному ослаблению теплообмена не только у передней кромки, но и на значительном удалении от нее, в зоне падения косого скачка уплотнения. Этот эффект усиливается с ростом числа Маха.
В данной работе детально исследовано влияние на теплообмен малых затуплений пластины, начиная с радиуса порядка 0.1 от толщины вытеснения невозмущенного пограничного слоя в месте падения скачка. Показано, что уменьшение максимального коэффициента теплоотдачи в зоне падения скачка наблюдается даже при минимальном исследованном радиусе затупления. С увеличением затупления ослабление теплообмена продолжается лишь до некоторой пороговой величины радиуса затупления. Дальнейшее увеличение затупления слабо влияет на теплообмен.
Проанализирована зависимость пороговой величины затупления от числа Маха и дано объяснение наблюдаемых явлений.
2007-02-26
регистрация
наука
экспериментальная база
инновации