Запрягаев В.И. Кавун И.Н. Трубицына Л.П.
Характеристики высоконапорного слоя в области присоединения сверхзвукового отрывного течения
Докладчик: Кавун И.Н.
В докладе представлены результаты исследования структуры сверхзвукового трёхмерного ламинарного отрывного течения в угле сжатия.
Основное внимание уделено структуре течения в области присоединения. Особенностью такой структуры является наличие слоя с высоким полным давлением, который расположен над пограничным слоем. Величина полного давления в нём достигает 0.95 от величины полного давления в набегающем потоке. Причина формирования высоконапорного слоя обусловлена наличием области пристенного течения, в котором сжатие потока осуществляется изэнтропически в волне сжатия с малыми потерями полного давления. Внешняя часть присоединившегося потока в скачке уплотнения в области присоединения имеет большие потери полного давления. Вблизи стенки потери полного давления также велики вследствие влияния вязкости газа. В результате над пограничным слоем существует тонкий слой с высоким полным давлением.
Проведено детальное исследование структуры течения в области присоединения при изменении угла наклона уступа, изменявшегося в диапазоне φ = 20° – 50°. Эксперименты проведены в гиперзвуковой аэродинамической трубе T-326 ИТПМ СО РАН. Число Маха набегающего потока М∞ = 6 и 8. Число Рейнольдса, вычисленное по длине пластины, составляет ReL = 6.3⋅105 и ReL = 3.0⋅105 соответственно. Исследование включало в себя шлирен-визуализацию течения и измерение распределения давления Пито над поверхностью наклонного уступа приёмником полного давления. Результаты эксперимента дополнены данными трёхмерного численного расчёта. Анализ полученных профилей полного давления подтвердил существование высоконапорного слоя для всех рассмотренных конфигураций моделей угла сжатия (при числе Маха М∞ = 6). Установлено, что и при числе Маха М∞ = 8 этот слой также существует (эксперимент для модели с углом наклона уступа φ = 30°).
Работа поддержана грантом РФФИ №16-01-00314а.
К списку докладов