ничного слоя характерно увеличение числа Стантона с увеличением
расстояния от носка, для ламинарного течения — уменьшение. Здесь
же приведены экспериментальные данные. Общее сравнение с экспе-
риментальными данными для турбулентного режима обтекания пока-
зывает удовлетворительное согласование тепловых нагрузок с разли-
чием не более 20%. Причем значения тепловых потоков, рассчитанные
в работе [7] с использованием модели Себечи–Смита (кривая
3
), равно
как и с использованием предложенной модели (кривая
1
), оказываются
заниженными по сравнению с экспериментальными данными.
При турбулентном режиме течения увеличение теплового потока
приводит к более интенсивному выгоранию и уносу теплозащитного
покрытия. Вследствии этого при осесимметричном обтекании проис-
ходит изменение геометрии с образованием выступа на критической
линии, что, в свою очередь, изменяет общую картину обтекания за-
тупления ЛА.
Далее рассматривается осесимметричное обтекание типичной “об-
гарной” формы, имеющей место при уносе массы, которая предста-
вляет собой затупление с выступом на критической линии. Режим
обтекания соответствует первому тестируемому случаю с параметра-
ми: число Маха M
∞
= 5
, угол полураствора затупленного конуса
9
◦
, радиус затупления 0,0635 м, температура поверхности тела 103 K.
Число Рейнольдса для данного режима соответствует
60
∙
10
6
м
−
1
. Для
данной геометрии тела наиболее интересно течение около выступа
обгарной формы, поэтому рассматривается только область затупления
тела в районе критической точки и сопряжения выступа с “обгарной”
формой.
На рис. 8 приведено распределение числа Маха и линии тока, опи-
сывающее характер течения в области затупления. На картине течения
видно образование вихревой зоны в месте сопряжения носка с “об-
гарной” формой. При сопоставлении рис. 8 и 9 можно отметить, что
образование вихря сопровождается увеличением теплового потока в
месте сопряжения носового выступа с затуплением (здесь безразмер-
ная координата вдоль оси конуса
z/R
n
≈
0
,
18
).
На рис. 9 приведена соответствующая зависимость относительного
теплового потока в ламинарном и турбулентном режимах обтекания.
Турбулентный тепловой поток в районе своего максимума превышает
значение ламинарного потока на величину от 10 до 50%, и влияние
турбулентности приводит к более медленному уменьшению теплово-
го потока ниже по течению по сравнению с ламинарным режимом
обтекания.
Выводы.
Удовлетворительное согласование расчетных и экспери-
ментальных данных, продемонстрированное на примере затупленного
102
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 1
