Рассмотрим течение в окрестности точки торможения затупленного тела, движущегося в атмосфере с гиперзвуковой скоростью. В этом случае в первом приближении можно считать, что скачок близок к поверхности тела и приблизительно эквидистантеней. Газ, проходя через ударную волну, замедляется и резко меняет свои параметры. Образуется так называемый сжатый (ударный) слой газа с повышенной плотностью. Скорость, давление и температура также изменяются. С физической точки зрения мгновенное скачкообразное изменение параметров при переходе через ударную волну следует рассматривать только как идеализированную схему быстропротекающего процесса непрерывного изменения состояния.
Течение между поверхностью тела и ударной волной дозвуковое, но по мере движения вдоль тела поток вновь разгоняется и по прохождении так называемой звуковой линии становится сверхзвуковым. Заметим, что после перехода через скачок в течение газа вдоль поверхности тела редко достигаются первоначальные значения чисел Маха, имевшие место в набегающем гиперзвуковом потоке, однако в отличие от обычных сверхзвуковых течений мы имеем здесь дело с высокотемпературным 28 газом. В этом плане течение за ударной волной близко по своим параметрам к течениям в различных энергетических установках: МГД-генераторах, камерах сгорания ракетных двигателей и т. п. Таким образом, течение в окрестности точки торможения носит сложный характер: оно бывает как дозвуковым, так и сверхзвуковым, положение скачка уплотнения и звуковой линии заранее неизвестны и требуют специальных численных расчетов. Не останавливаясь на детальное анализе газодинамических аспектов проблемы, приведем лишь некоторые характерные газодинамические параметры, которые помогут нам при анализе теплообмена в этой области. Таких параметров два:
1) толщина сжатого слоя газа, характеризуемая расстоянием отход* фронта ударной волны от тела, А;
2) угол 0° между осью тела и радиусом, проведенным в точку пересечения звуковой линии с контуром тела.
11 июля 2012
