ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННОЙ СТЕНКИ В СВЕРХЗВУКОВОМ ГАЗОКАПЕЛЬНОМ ПОТОКЕ

Автор: Андрей Геннадьевич Здитовец

Соавторы: Ю.А. Виноградов, С.С. Попович, М.М. Стронгин, Н.А Киселев

Организация: НИИ механики МГУ

Приведены результаты измерения температуры плоской теплоизолированной (непроницаемой для теплового потока) поверхности, обтекаемой сверхзвуковым потоком с числом Маха М=2.95. Работа проводилась на сверхзвуковой аэродинамической установки АР-2 НИИ механики МГУ (рис.1)

Исследовались два режима обтекания. Первый – однофазный поток сухого воздуха, второй – воздушно-капельный поток, состоящий из смеси сухого воздуха и мелкодисперсных водных капель. Относительный массовый расход воды 0.65%. Начальная температура торможения потока – 294 К. Воздушно-капельная смесь создавалась в форкамере путем распыления воды центробежной форсункой (средний размер капель 80 мкм). Температура воды была близка к температуре торможения сухого воздуха. В итоге зафиксированы следующие результаты. Наличие влаги в потоке можно было наблюдать невооруженным глазом. В областях стыка сопла и плоской модели, а также в областях стыков смотровых окон происходило выпадение из сверхзвукового воздушно-капельного потока сконденсированной твердой фазы (льда). Наличие льда на поверхности пластины приводило к возникновению возмущений, наблюдаемых в теневой прибор, что вызывало более существенное торможение потока на длине пластины по сравнению с однофазным рабочим телом. Очевидно, что основная часть жидкой фазы двигалась вместе с потоком и не оказывала влияния на температуру обтекаемой поверхности. Распределение температуры поверхности в случае обтекания воздушно-капельным потоком более неоднородно по сравнению с однофазным потоком.

Исследование выполнено при поддержке гранта РФФИ № 17-08-00130.