Обтекание моделей гиперзвуковых летательных аппаратов и простых геометрических форм в гиперзвуковой ударной аэродинамической трубе

Обтекание моделей гиперзвуковых летательных аппаратов…

Инженерный журнал: наука и инновации

# 9·2016 5

Экспериментальные исследования обтекания цилиндра с ост-

рым клином и сравнение с расчетом.

На экспериментальной уста-

новке ГУАТ проведено экспериментальное исследование обтекания

цилиндра в совокупности с клином. Схема положения двойной моде-

ли, состоящей из цилиндра (диаметром 20 и 25 мм) и клина (с углом

раствора 10°, шириной 70 мм), с каверной следующая. Ось симметрии

сопла находится между моделями, которые раздвинуты на расстояние

где

= 15; 22,5; 25; 30 мм.

Проведены серии экспериментов, в которых изменяли расстояние

между моделями и числа Маха. Шлирен-фотографии эксперимента ил-

люстрирует рис. 7, где расстояние между цилиндром и клином

= 15 мм, число Маха М = 7 и М = 5,5 соответственно.

а б

Рис. 7.

Обтекание цилиндра при М = 7 (

) и М = 5,5 (

)

Одновременно с экспериментом проведены расчеты по разрабо-

танной численной методике [7] для данных аэродинамических моде-

лей. Численное моделирование выполнено для течения в аэродина-

мической части ГУАТ. Течение за срезом сопла предполагалось рав-

номерным в поперечном направлении, влияние стенок камеры не

учитывалось. Последнее оправдано тем, что объем камеры 800 дм

ее диаметр 500 мм велики по сравнению с размерами моделей.

Фрагмент шлирен-фотографии эксперимента по обтеканию груп-

пы: цилиндр с острым клином при числе Маха М = 7 и расстоянии

между клином и цилиндром

= 25 мм и результат численного моде-

лирования в квазистационарном режиме представлены на рис. 8.

Здесь на фотографию нанесен веер разряжения из расчетов про-

цесса, так как на фотографии он не виден. Однако контур отраженной

волны от цилиндра на фотографии хорошо совпадает с расчетным.

Сравнение расчетных и экспериментальных структур течений

позволяет сделать вывод о том, что численное решение удовлетвори-

тельно соответствует эксперименту. Полученные экспериментальные

результаты по обтеканию моделей можно использовать для тестиро-

вания вычислительного моделирования ударно-волновых процессов.