7 / 18
Рис. 4. Гиперзвуковой воздушный поток (
a
) и его последующее возмущение (
б
).
Кадры из теневого видеоряда эксперимента
таким образом, чтобы его центральная продольная ось и ось сим-
метрии соплового блока совпадали. Расстояние между моделями
15 мм.
Воздушный поток с постоянным числом Маха (рис. 4,
а
), длится
около 15 мс. Затем параметры потока на входе в сопло меняются, меня-
ется и картина течения (рис. 4,
б
). По экспериментально полученному
углу отклонения фронта ударной волны от плоскости клина (
α
= 13
◦
,
β
= 5
◦
для нижнего клина 10
◦
) рассчитывалось число Маха набегаю-
щего потока по формуле [5]
M = sin
2
α
−
γ
−
1
2
∙
sin
α
sin
β
cos(
α
−
β
)
−
1
/
2
.
Для нижнего клина 10
◦
число Маха составляет 7,09 (см. рис. 4,
а
).
Значения параметров потока для полуклина оцениваются с меньшей
точностью (можно заметить больший угол отклонения фронта ударной
волны от его верхней плоскости), что является следствием отдаления
модели от оси симметрии сопла.
При аналогичных начальных условиях проведены эксперименты
по обтеканию моделей, симулирующих воздухозаборник перспектив-
ного ГЛА. Эти модели представляли собой два затупленных клина
10
◦
с радиусом затупления 1,5 мм и толщиной 10 мм. Для изучения
ударно-волнового взаимодействия в канале сложной геометрии, моде-
лирующего в газодинамическом тракте стабилизаторы пламени (эле-
мент flameholder [11]), на моделях были сделаны специальные каверны
глубиной 3 мм. Модели были расположены симметрично относитель-
но оси сопла на расстоянии 2 см друг от друга. Это сделано для по-
лучения однородного поля параметров течения между моделями. На
рис. 5 приведены теневые кадры эксперимента.
Процесс, показанный на рис. 5,
а
, вызван первым этапом расши-
рения рабочего газа через сопло на модель, что наилучшим образом
подходит для проведения высокоскоростного эксперимента, поскольку
10 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 1