Влияние малого притупления на формирование вихрей Гертлера при сверхзвуковом обтекании угла сжатия

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.