5 / 13
М.А. Котов, Л.Б. Рулева, С.И. Солодовников, С.Т. Суржиков
22
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 3
В таблице представлены следующие конфигурации моделей: 1 — острый по-
луклин–острая кромка; 2 — острый полуклин–затупленная кромка; 3 — затуп-
ленный полуклин–острая кромка; 4 — затупленный полуклин–затупленная
кромка; 5 — острый полуклин двойного угла–острая кромка; 6 — острый по-
луклин двойного угла–затупленная кромка; 7 — затупленный полуклин двойного
угла–острая кромка; 8 — затупленный полуклин двойного угла–затупленная
кромка.
Модели в кронштейне аэродинамического блока ГУАТ установлены с контро-
лируемой точностью. Для исключения вибрации моделей, возникающей под напо-
ром истекающего из сопла с высокой скоростью газа, усилены крепления в крон-
штейне и обеспечена возможность поворота моделей на задаваемый угол атаки.
Геометрические формы испытуемых моделей и параметры давления у входа
и выхода соплового блока установки в эксперименте были выданы для «слепой»
(независимой) валидации разработчикам кодов.
Результаты экспериментов по гиперзвуковому обтеканию моделей.
Экс-
перименты по регистрации ударно-волнового взаимодействия моделей (см. таб-
лицу) проведены на установке ГУАТ при различных входных параметрах и вза-
имном расположении моделей относительно друг друга и сопла. Теневые карти-
ны ударно-волнового взаимодействия газового потока при М = 7 и действии
высокоскоростного потока на модель, зарегистрированные видеокамерой с ча-
стотой съемки 2000 кадр/с, приведены на рис. 1.
На рис. 1 показаны фотографии структуры ударно-волновых взаимодей-
ствий скоростного газового потока со следующими моделями: острый по-
луклин–острая кромка (фото 1–4), острый полуклин–затупленная кромка (фото
5–7), затупленный полуклин–затупленная кромка (фото 8); затупленный по-
луклин двойного угла–затупленная кромка (фото 9 и 10); затупленный по-
луклин двойного угла–острая кромка (фото 11). На фото 12 показаны ударно-
волновые структуры при размещении на периферии моделей (фото 1) цилиндра
(с датчиками PCB). Фото 13–16 демонстрируют введение зонда с РВС-датчиком
для регистрации давлений между моделями, показанными на фото 11 в различ-
ных контрольных точках, которые в дальнейшем будут сравниваться с резуль-
татами расчетов. На фото 17–18 приведены картины обтекания клина набегаю-
щим потоком воздуха и гелия для геометрического контроля чисел Маха, полу-
чаемых в экспериментах по формуле [1, 6]:
1/2
2
1 sin sin
M sin
.
2 cos(
)
−
γ − α β
= α−
α−β
В экспериментах менялось расстояние
L
от верхней модели до соответству-
ющей кромки:
L
= 0…182 мм. Начальные условия следующие: толкающий газ
в КВД — воздух или гелий под давлением 36…47 бар, рабочий газ — воздух
под давлением 1…500 мбар, давление в аэродинамической секции (ресивер)
10
–4
мбар.