Ученые исследовали влияние падающего скачка уплотнения на тепловые и динамические параметры сверхзвукового потока при обтекании плоской стенки.

Работа состояла из двух этапов: на первом определялось поле скорости и распределение давления в области падения скачка уплотнения. На втором же регистрировалось возмущение температурного поля исследуемой поверхности при взаимодействии с падающим скачком уплотнения.

При измерении поля скорости сверхзвукового потока использовалась двумерная двухкомпонентная PIV-система анемометрии по изображениям частиц размером до 2 мкм, которые засеивались в поток перед сверхзвуковым соплом. Тепловое состояние обтекаемой стенки регистрировалось тепловизором, позволяющим бесконтактно определять поле температур с высоким пространственным и временным разрешением.

«При расчете аэродинамического нагрева мы учитывали фактор изменения коэффициента восстановления температуры в области взаимодействия пограничного слоя с падающим скачком уплотнения. В работе с помощью современных экспериментальных методов получены распределения статического давления на стенке, коэффициентов восстановления температуры и теплоотдачи», - сообщил руководитель работы, старший научный сотрудник лаборатории аэродинамики больших скоростей и термогазодинамики Сергей Попович.

Работа выполнена в рамках гранта Российского научного фонда №23-19-00096. Полученные результаты могут быть использованы для повышения точности расчета аэродинамического нагрева в каналах и трактах двигателей авиакосмических установок. Результаты опубликованы в журнале Acta Astronautica. С полным текстом работы можно ознакомиться по ссылке: https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2025.01.062.