Эта публикация цитируется в
52 статьях
Влияние малого притупления на формирование вихрей Гертлера при сверхзвуковом обтекании угла сжатия
П. В. Чуваховab,
В. Я. Боровойa,
И. В. Егоровab,
В. Н. Радченкоa,
Г. Оливьеc,
А. Рогелиаc a Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н. Е. Жуковского
b Московский физико-технический институт (МФТИ), 141700 Долгопрудный, Россия
c Рейнско-Вестфальский технический университет г. Ахен, 52056 Ахен, Германия
Аннотация:
С использованием метода тонких люминесцентных покрытий, чувствительных к температуре, исследовано влияние малого цилиндрического притупления передней кромки пластины на формирование пространственных структур в номинально двумерном сверхзвуковом течении в угле сжатия при числе Маха
$\mathrm{M}_{\infty}\approx 8$ и ламинарном состоянии невозмущенного пограничного слоя. В области присоединения оторвавшегося потока в широком диапазоне чисел Рейнольдса
$(0{,}15\cdot10^6\div 2{,}55\cdot 10^6)$ при различных углах отклонения потока и длине пластины обнаружены продольные вихри. Показано, что наличие вихрей вызывает колебания коэффициента теплообмена в поперечном направлении, амплитуда которых может достигать
$30\%$. При значительных неровностях передней кромки пластины зафиксированы максимальные отклонения числа Стэнтона, достигающие
$80\%$. Установлено, что при малом притуплении передней кромки существенно уменьшаются как максимальные значения числа Стэнтона в области присоединения, так и амплитуды его колебаний в поперечном направлении, вызванных продольными вихрями. Для ряда условий эксперимента получены решения трехмерных уравнений Навье–Стокса. Показано, что результаты расчетов согласуются с экспериментальными данными. Это свидетельствует о значительном стабилизирующем влиянии малого притупления на интенсивность продольных вихрей.
Ключевые слова:
малое притупление, высокоэнтропийный слой, пограничный слой, угол сжатия, вихри Гертлера, сверхзвуковое течение, отрыв потока, присоединение потока.
УДК:
533.6.011
Поступила в редакцию: 23.09.2016
Исправленный вариант: 02.11.2016
DOI:
10.15372/PMTF20170603