Диагностика полей плотности фотометрическим теневым методом при гиперзвуковом обтекании конуса в легкогазовой баллистической установке
Храмцов П.П.1, Васецкий В.А.1, Грищенко В.М.1, Дорошко М.В.1, Черник М.Ю.1, Махнач А.И.1, Ших И.А.1
1Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси, Минск, Беларусь
Email: iceret@list.ru
Поступила в редакцию: 14 февраля 2018 г.
В окончательной редакции: 14 февраля 2018 г.
Принята к печати: 15 апреля 2019 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2019 г.
Предложен новый способ получения гиперзвуковых течений и представлены результаты экспериментального исследования гиперзвукового обтекания конусов с углами полураствора tau1=3o и tau2=12o при числах Маха набегающего потока M=18 (tau1=3o) и 14.4 (tau2=12o). Использование легкогазовой баллистической установки, в которой вместо канала разгона было установлено сопло Лаваля, позволило получить гиперзвуковой поток с высоким значением оптической плотности истекающего газа, достаточной для визуализации и диагностики течения оптическими методами. Визуализация картины течения производилась теневым методом ножа и щели. Теневые картины регистрировались с помощью высокоскоростной камеры Photron Fastcam с временем экспозиции 1 μs и скоростью съемки 300 000 fps. Число Маха для набегающего потока рассчитывалось по теневым картинам на основе угла наклона ударной волны. Ключевые слова: легкогазовая установка, гиперзвуковое течение, теневой метод, сопло Лаваля, число Маха.
- Smith F. // J. Fluid Mech. 1963. Vol. 17. N 1. P. 113--125. DOI: 10.1017/S0022112063001154
- Пилюгин Н.Н., Леонтьев Н.Е., Голубятников А.Н. // Успехи мех. 2003. Т. 2. Вып. 2. С. 97--124
- Putzar R., Schaefer F. // Procedia Eng. 2015. Vol. 103. P. 421--426. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.04.041
- Putzar R., Schaefer F. // Int. J. Impact Eng. 2016. Vol. 88. P. 118--124. DOI: 10.1016/j.ijimpeng.2015.09.009
- Ridyard H.W. The aerodynamic characteristics of two series of lifting bodies at Mach number 6.86. NASA Research Memorandum NACA-RM-L54C15. 1954. 36 p
- Rogers E.W.E., Berryand C.J., Davis B.M. Experiments with cones in low-density flows at Mach numbers near 2. A.R.C. Reports and Memoranda No. 3505. 1964. 44 p
- Owens R.V. Aerodynamic characteristics of spherically blunted cones at Mach numbers from 0.5 to 5.0. NASA Research Note NASA-TN-D-3088. 1965. 60 p
- Hubner J.P., Carroll B.F., Schanze K.S., Ji H.F., Holden M.S. // AIAA J. 2001. Vol. 39. N 4. P. 654--659. DOI: 10.2514/2.1358
- Kurita M., Nakakita K., Mitsuo K., Watanabe S. // J. Aircr. 2006. Vol. 43. N 5. P. 1499--1505. DOI: 10.2514/1.13608
- Brosh A., Kussoy M.I. An experimental investigation of the impingement of a planar shock wave on an axisymmetric body at Mach 3. NASA Technical Memorandum NASA-TM-84410. 1983. 165 p
- Brown J.D., Brown J.L., Kussoy M.I. A documentation of two- and three-dimensional shock-separated turbulent boundary layers. NASA Technical Memorandum NASA-TM-101008. 1988. 105 p
- Kussoy M.I., Horstmanand K.C. Intersecting shock-wave/turbulent boundary-layer interactions at Mach 8.3. NASA Technical Memorandum NASA-TM-103909. 1992. 52 p
- Петров К.П. Аэродинамика тел простейших форм. М.: Физматлит, 1998. 428 c
- Радциг А.Н. Экспериментальная гидроаэромеханика. М.: МАИ, 2004. 296 с
- Erdem E., Yang L., Kontis K. // 16th AIAA/DLR/DGLR International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference. Bremen, Germany. 2009. P. 1--13. DOI: 10.2514/6.2009-7347
- Saravanan S., Jagadeesh G., Reddy K.P.J. // Exp. Therm. Fluid Sci. 2009. Vol. 33. N 4. P. 782--790. DOI: 10.1016/j.expthermflusci.2009.02.005
- Булах Б.М. Нелинейные конические течения газа. М.: Наука, 1970. 342 с
- Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Дрофа, 2003. 840 с
- Pottsepp L. // J. Aerosp. Sci. 1960. Vol. 27. N 7. P. 558--559. DOI: 10.2514/8.8642
- Башкин В.А., Егоров И.В., Иванов Д.В., Пафнутьев В.В. // Ученые записки ЦАГИ. 2003. Т. XXXIV. Вып. N 3--4. С. 3-16
- Коваленко В.В., Кравцов А.Н., Мельничук Т.Ю. // Ученые записки ЦАГИ. 2011. Т. XLII. Вып. 1. С. 31-36. [ Kovalenko V.V., Kravtsov A.N., Melnichuk T.Yu. // TsAGI Sci. J. 2011. Vol. 42. N 1. P. 37-46. DOI: 10.1615/TsAGISciJ.v42.i1.30]
- Пилипенко А.А., Полевой О.Б., Приходько А.А. // Ученые записки ЦАГИ. 2012. Т. XLIII. Вып. N 1. С. 3--31. [ Pylypenko A.O., Polevoy O.B., Prykhodko O.A. // TsAGI Sci. J. 2012. Vol. 43. N 1. P. 1--36. DOI: 10.1615/TsAGISciJ.2012005226]
- Галактионов А.Ю., Хлупнов А.И. // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2015. N 5. С. 4-13
- Димитриева Н.Ф. // Труды ИСП РАН. 2017. Т. 29. Вып. 1. С. 7--20
- Гейдон А., Герл И. Ударная труба в химической физике высоких температур / Пер. с англ. М.: Мир, 1963. 428 с. [ Gaydon A.G., Hurle I.R. The Shock Tube in High Temperature Chemical Physics. London: Verlag Chapman and Hall Ltd., 1963.]
- Васильев Л.А. Теневые методы. М.: Наука, 1968. 400 с
- Белозеров А.Ф. Оптические методы визуализации газовых потоков. Казань: КГТУ, 2007. 746 с
- Khramtsov P.P., Vasetskiy V.A., Grishchenko V.M., Makhnach A.I., Chernik M.Yu., Shikh I.A. // High Temp. Mater. Processes. 2015. Vol. 9. N 3--4. P. 209--219. DOI: 10.1615/HighTempMatProc.2016015794
- Скотников М.М. Теневые количественные методы в газовой динамике. М.: Наука, 1976. 160 с
- Savitzky A., Golay M.J.E. // Anal. Chem. 1964. Vol. 36. N 8. P. 1627--1639. DOI: 10.1021/ac60214a047
- Bockasten K. // J. Opt. Soc. Am. 1961. Vol. 51. N 9. P. 943--947. DOI: 10.1364/JOSA.51.000943
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.