ИСТИНА

Стенка, обтекаемая сверхзвуковым потоком воздуха, испытывает на себе эффект аэродинамического нагрева в результате возникновения градиента температуры в пограничном слое. Градиент температуры возникает из-за перехода скоростного напора в тепло под воздействием сил вязкости. Интенсивность теплообмена при сверхзвуковых скоростях течения оценивают по коэффициенту теплоотдачи (числу Стентона) St, который с учетом эффектов сжимаемости определяется отношением теплового потока в стенку qw к разности между температурой стенки Tw и адиабатной температурой Tw*. При расчете коэффициента теплоотдачи по соотношению (1) одной из главных проблем является определение адиабатной температуры стенки Tw*, поскольку ее непосредственное измерение затруднено [1]. Чувствительность коэффициента теплоотдачи к изменению адиабатной температуры дополнительно усиливается невысокими значениями температуры потока при проведении исследований на большинстве аэродинамических труб, поскольку разность температур (Tw* - Tw) в этом случае, как правило, мала. Проведено экспериментальное исследование влияния падающего скачка уплотнения на адиабатную температуру стенки, обтекаемой сверхзвуковым потоком воздуха. Число Маха набегающего потока равнялось 2.25, температура торможения 18°С, число Рейнольдса на срезе сопла (рассчитанное по расстоянию от критического сечения) составило около 3×107. Зафиксировано увеличение адиабатной температуры стенки в области падения скачка уплотнения (рис. 1) на величину до 2% в абсолютном значении (Кельвинах) в сравнении с обтеканием гладкой стенки без вносимых возмущений в поток. Учет данного эффекта может повысить точность определения коэффициента теплоотдачи в задачах взаимодействия скачка уплотнения с турбулентным пограничным слоем.