Heat transfer investigation on aerodynamic body after local energy deposition into a supersonic gas flow

Abstract

Целью данной работы является проведение комплексного исследования локального теплового потока на поверхности пластины в условиях локального энергоподвода в сверхзвуковой поток газа. Предложена методика обработки экспериментальных данных, полученных при помощи градиентного датчика теплового потока на основе монокристалла висмута, изготовленного в Санкт-Петербургском политехническом университете. Впервые получены новые экспериментальные данные о динамике теплового потока на поверхности обтекаемого тела в условиях локального энергоподвода в сверхзвуковой поток газа с использованием градиентного датчика теплового потока. В результате численного моделирования было получено, что даже в случае хорошо обтекаемого тела при взаимодействии ударной волны с плотностной неоднородностью образуется вихрь, движущийся вдоль поверхности.

The aim of this work is to carry out a comprehensive study of the local heat flux on the plate surface under conditions of local energy supply to a supersonic gas flow. A technique for processing experimental data obtained using a gradient heat flux sensor based on a bismuth single crystal manufactured at the St. Petersburg Polytechnic University is proposed. For the first time, new experimental data have been obtained on the dynamics of heat flow on the surface of a streamlined body under conditions of local energy supply to a supersonic gas flow using a gradient heat flow sensor. As a result of numerical simulation, it was found that even in the case of a well streamlined body, a vortex moving along the surface is formed when a shock wave interacts with a density inhomogeneity.