Введение
Глава I. Обзор современного состояния исследований в области устойчивости гиперзвукового пограничного слоя 18
1.1. Теоретические исследования устойчивости гиперзвукового пограничного слоя 18
1.1.1. Линейная теория развития возмущений 18
1.1.2. Параболизованные уравнения устойчивости 21
1.1.3. Прямое численное моделирование 22
1.1.4. Исследования нелинейной стадии развития возмущений 24
1.1.5. Исследования влияния свойств реального газа на устойчивость пограничного слоя 26
1.1.6. Влияние притупления передней кромки 28
1.1.7. Исследования устойчивости пограничного слоя с градиентом давления 30
1.1.8. Исследования восприимчивости пограничного слоя 32
1.1.9. Стабилизация пограничного слоя пористыми покрытиями 36
1.2. Результаты экспериментальных исследований устойчивости и перехода в гиперзвуковом пограничном слое 38
1.2.1. Использование аэродинамических труб для исследования устойчивости и перехода гиперзвукового пограничного слоя 38
1.2.2. Влияние акустического шума на эффективность различных методов управления переходом 42
1.2.3. Исследования развития возмущений в пограничном слое 44
1.2.4. Экспериментальное исследование нелинейной фазы развития возмущений 47
1.2.5. Исследование устойчивости пограничного слоя с градиентом давления 48
1.2.6. Экспериментальное исследование восприимчивости пограничного слоя 51
1.2.7. Стабилизация пограничного слоя пористыми покрытиями 53
1.2.8. Использование искусственных возмущений для исследования устойчивости и восприимчивости пограничного слоя 55
1.3. Выводы по обзору 58
Глава II. Применение метода искусственных волновых пакетов при гиперзвуковых скоростях потока 62
2.1. Источники возмущений 64
2.1.1. Точечные источники 67
2.1.2. Двумерный источник 69
2.1.3. Высоковольтные генераторы 71
2.2. Применение термоанемометра в гиперзвуковом потоке 73
2.2.1. Датчик термоанемометра 75
2.2.2. Измерение характеристик среднего течения в пограничном слое 77
2.2.3. Измерение величин пульсаций в пограничном слое 80
2.2.4. Определение амплитудно-частотной характеристики и шума термоанемометра 83
2.2.5. Термоанемометры, используемые в работе 89
2.3. Методика сбора и обработки экспериментальных данных 94
2.3.1. Система автоматизации эксперимента 96
2.3.2. Определение волновых характеристик возмущений 100
2.4. Гиперзвуковая аэродинамическая труба Т-326 103
2.5. Аэродинамическая труба Людвига 108
2.6. Проверка метода искусственных волновых пакетов на плоской пластине в установке продолжительного действия 110
2.7. Проверка метода искусственных волновых пакетов на плоской пластине в трубе Людвига 118
2.8. Генерация волновых пакетов на частоте второй моды 129
2.9. Выводы 132
Глава III. Развитие возмущений в гиперзвуковом пограничном слое на остром и затупленных конусах 137
3.1. Экспериментальное оборудование 137
3.1.1. Экспериментальные модели 137
3.1.1.1. Дренажная модель 140
3.1.1.2. Модель с источниками возмущений 140
3.1.1.3. Установка моделей на нулевые углы атаки и скольжения 143
3.1.2. Измерения температуры и давления на стенке модели 144
3.2. Результаты измерений 145
3.2.1. Измерение распределения давления на модели 145
3.2.2. Температура стенки модели 147
3.2.3. Измерение положения ламинарно-турбулентного перехода на конусе с различными затуплениями носовой части 147
3.2.4. Исследование средних характеристик пограничного слоя и естественных возмущений 150
3.2.5. Исследование развития искусственных возмущений 155
3.3. Выводы 173
Глава IV. Исследование восприимчивости пограничного слоя на передней кромке плоской пластины 175
4.1. Методика проведения экспериментов 175
4.1.1. Экспериментальное оборудование и модели 175
4.1.2. Сбор и обработка экспериментальных данных 177
4.2. Результаты измерений 181
4.2.1. Акустическое излучение гармонических и движущихся источников 181
4.2.2. Исследование полей возмущений в свободном потоке 185
4.2.3. Течение над пограничным слоем модели Т 201
4.2.4. Измерения коэффициентов восприимчивости 203
4.2.5. Сравнение коэффициентов восприимчивости с расчетами 215
4.3. Выводы 218
Глава V. Исследование развития возмущений на конусе с углом сжатия 219
5.1. Экспериментальное оборудование 219
5.1.1. Выбор конфигурации и установка моделей 220
5.1.2. Экспериментальные модели 221
5.2. Исследование параметров среднего течения 228
5.2.1. Распределение статического давления 228
5.2.2. Измерение профилей давления Р0 в пограничном слое 229
5.2.3. Результаты исследования среднего течения 236
5.2.4. Исследование распределения тепловых потоков на поверхности модели , 237
5.2.5. Сравнение характеристик среднего течения с расчетом 241
5.3. Исследование развития возмущений в пограничном слое 247
5.3.1. Исследование развития естественных возмущений 248
5.3.2. Исследование развития искусственных возмущений 258
5.4. Выводы 270
Глава VI. Стабилизация гиперзвукового пограничного слоя покрытиями, поглощающими ультразвук 272
6.1. Экспериментальное оборудование i 272
6.1.1. Пористые покрытия 272
6.1.2. Модель 275
6.1.3. Измерительная система 276
6.2. Результаты измерений 277
6.2.1. Исследование средних характеристик пограничного слоя и естественных возмущений 278
6.2.2. Исследование развития искусственных возмущений 286
6.3. Сравнение экспериментальных данных с расчетами устойчивости 293
6.4. Выводы 295
Заключение 297
Литература 300
