Особенности гиперзвуковых течений

Основными особенностями гиперзвуковых течений являются:

1 С увеличением числа Маха (↑M→↓ – скачки уплотнения приближа-ются к обтекаемой поверхностей тела, при этом уменьшаются области возму-щений между скачком и телом. Это приводит к взаимодействию скачка и по-граничного слоя. Головной скачок ограничивает увеличение пограничного слоя. Это приводит к увеличению температуры и плотности (↑T и ↓𝞺) и как следствие к увеличению толщины пограничного слоя. При этом создается эф-фект увеличения толщины обтекаемого тела, что приводит к искривлению ударной волны и увеличению давления (↑p).

2 Малые изменения параметров движения обтекаемого тела приводят к существенным изменениям параметров газа . При числе Маха M>>a, возмущенные скорости течения могут быть одного порядка со скорос-тью звука.

3 Из-за высоких температур за головной ударной волной и в погранич-ном слое могут иметь место диссоциация и ионизация газа, что приводит к изменению его термодинамических свойств.

Таким образом, при гиперзвуковых течениях методы исследования аэро-динамических характеристик применяемых при дозвуковых и умеренных сверхзвуковых скоростях течения газа становятся непригодным.

При рассмотрении обтекания тел под небольшим углом атаки уравне-ния движения можно упростить и получить алгоритмы приближенного опре-деления аэродинамических характеристик ЛА при гиперзвуковых скоростях полета.

Сжатие потока проходит с образованием скачка уплотнения ОС:

Рис. 6.3.4 Схема образования скачка уплотнения

При увеличении скорости ↑М → β→ω

β_сж= ω + ω)²+

При течении с расширениями потока поворот и разгон сверхзвукового потока происходит на одной характеристике ОС

Рис. 6.3.5 Схема образования характеристик расширения

β_р= - ω + ω)²+

При ↑М → ∞, β_сж= ω; β_р=0

В этом случае коэффициент давления будет равняться выражению:

p=2 β θ

Тогда можно определить относительное изменение давления вызванное изменением угла наклона поверхности обтекаемого тела:

= + ]² + 1}

Дата добавления: 2013-12-12