Особенности сверхзвукового обтекания острых и затупленных конусов

• Автор: Иванов, А.К.
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 c. : ил

ного ножа".
"лазерного ножа"

Принятые обозначения
Глава I. Методы экспериментальных исследований
сверхзвуковых течений
§ I. Модели и условия экспериментов
§ 2. Исследование теплообмена методом термоиндикаторных покрытий § 3. Визуализация течения газа вблизи поверхности методом размываемых капель лака § 4. Визуализация течения газа методом "лазер-

§ 5. Измерение статического давления на модели в сверхзвуковом потоке Глава II. Экспериментальное исследование сверхзвукового обтекания острого конуса
§ I. Особенности перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный на остром конусе 4°
§ 2. Течение газа и теплообмен вблизи подветренЛ К
ной поверхности острого конуса при М«> = 6 § 3. Сопоставление распределения статического
давления, уровня теплового потока с предельными линиями тока при Мда =5 § 4. Визуализация обтекания острого конуса методом
Выводы

Глава III. Экспериментальное исследование особенностей
сверхзвукового обтекания затупленных конусов 60 § I. Обтекание затупленного конуса при М<х> = 6
§ 2. Визуализация обтекания затупленного конуса методом "лазерного ножа", методом размываемых капель лака и особенности теплообмена
Выводы
Глава IV. О формировании вихревого течения в теневой
области конических тел
Образование вихревого течения при малых числах Рейнольдса
Образование вихревого течения при больших числах Рейнольдса
Выводы
Литература
ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

сС - угол атаки 9к- полуугол раствора конуса Rs - радиус сферического затупления конуса L - длина модели D - диаметр миделя модели ^>оо - плотность газа в набегающем потоке U СО — скорость набегающего потока Мсо- число Маха набегающего потока juк, - вязкость газа набегающего потока ReML- число Рейнольдса, посчитанное по параметрам набегающего потока Re«
_ 2jHooZO&K
UftVT- составляющие вектора скорости V
- составляющие Со = ZoiV р - статическое давление
Too - температура газа набегающего потока То - температура в форкамере аэродинамической трубы Те - температура восстановления Тнлчг температура модели перед ее вводом в поток Т«р. - температура плавления термоиндикаторного покрытия
Tw - температура поверхности модели ct - коэффициент теплопроводности материала модели
- теплоусвояемость материала модели
^,с,А - плотность, теплоемкость, коэффициент температуропроводности материала модели

вого потока. Приведенные данные указывают на то, что зона вихревого течения растет с ростом числа Бе сои с другой стороны, угол между вторичными ’'пиками” тепловых потоков уменьшается и уменьшается угловое расстояние, характеризующее "ширину" основного "пика" теплового потока (рис. 21). Для сравнения на рис. 22 приводится положение образующей конуса, которая разделяет наветренную и подветренную поверхность.
Таким образом, экспериментальные результаты, полученные в данной аэродинамической трубе, показывают, что в теневой области острого конуса, расположенного под большим углом атаки ( оС =20°) происходит перестройка вихревого течения с появлением вторичных "пиков" тепловых потоков и дополнительных линий растекания с рос-том числа Бесои (1.10 ). Дальнейшее увеличение числа Рейнольдса (2.10) приводит к появлению на боковой поверхности областей интенсивного теплообмена, обусловленных переходом ламинарного пограничного слоя в турбулентный.
Между этими двумя явлениями существуют взаимосвязь, т.к. неустойчивость течения происходит в первую очередь в теневой области, где она приводит к перестройке вихревого течения, а затем, с увеличением числа Рейнольдса, эта неустойчивость проявляется в виде появления области перехода пограничного слоя на боковой поверхности (Т рис. 9).
Далее, возникновение вторчных "пиков" тепловых потоков при удалении от вершины конуса и направление в окрестность их появления ячейкообразных вихрей; которые обычно сопуствуют неустойчивости течения, также показывают, что причиной изменения вихревого течения в теневой области острого конуса является неустойчивость вихревого течения с одной парой вихревых жгутов с ростом числа Рейнольдса. Об этом же свидетельствует другой экспериментальный факт - появление вторичных "пиков" тепловых потоков при удалении от вершины конуса
при очень больших углах атакИ (сС~ 35 * 40)*