Гапонов С.А., Смородский Б.В. «Устойчивость сверхзвукового пограничного слоя на поверхности с сублимирующим покрытием» Теплофизика и аэромеханика, № 2, с. 347-355 (2020)

Представлены результаты теоретического исследования характеристик сверхзвукового пограничного слоя на плоской пластине в потоке воздуха при числе Маха M=2 в условиях сублимации поверхности. В качестве материала сублимирующего покрытия был выбран нафталин (C₁₀H₈ ). Расчеты показали, что с увеличением температуры поверхности массовый расход испарения нафталина также увеличивается. Это приводит к снижению температуры стенки по сравнению со случаем обтекания плоской пластины без сублимации. Большой молекулярный вес нафталина по сравнению с молекулярной массой воздуха и понижение температуры поверхности вследствие испарения материала стенки обуславливают увеличение плотности бинарной смеси, состоящей из воздуха и пара сублиманта, вблизи стенки. Такое изменение профилей пограничного слоя приводит к заметному уменьшению локальных скоростей роста неустойчивых возмущений, что подтверждается проведенными расчетами по линейной теории устойчивости. Обнаружено, что стабилизация пограничного слоя происходит при увеличении температуры сублимирующего покрытия и достигает максимума вблизи температуры тройной точки вещества покрытия. Проведены оценки чисел Рейнольдса перехода в соответствии с методом e^N , показавшие принципиальную возможность увеличения продольной протяженности ламинарного пограничного слоя на модели с сублимирующим покрытием поверхности.