Wechselwirkung einer starken und einer schwachen Stoßwelle in reagierender Hochenthalpieströmung

Kurzfassung

Im flugkolbengetriebenen Stoßwellenkanal HEG wird die Wechselwirkung von Stoßwellen vor einem stumpfen Körper in reagierender Hochenthalpieströmung untersucht. Der Einfluß von Hochtemperatureffekten ist von Interesse. Die sogenannte Typ-IV-Wechselwirkung erzeugt einen Freistrahl, der auf den Körper trifft und hohe Druck- und Wärmestromlasten an der Körperoberfläche verursacht. Es wird ein Zylinder-Keil-Modell verwendet und der Druck und der Wärmestrom an der Wand gemessen sowie Holographische Interferometrie und Schlieren zur Strömungssichtbarmachung eingesetzt. Die gemessenen Lasten zeigen ein zeitabhängiges Verhalten. Bei höheren Reynoldszahlen weist der obere Bugstoß eine starke Störung auf. Als Ursache wird eine instabile Scherschicht vermutet, die im Koordinatensystem des mit den Scherschichtstrukturen mitbewegten Beobachters mit einer Machzahl größer als 1 angeströmt wird. Eine Untersuchung des Einflusses der Dissoziation auf die Machzahl macht deutlich, daß die Machzahl steigt. Numerische Rechnungen und ein analytisches Modell, das auf dem ideal dissoziierenden Gasmodell und der Fay-Riddellschen Staupunktlösung aufbaut, werden im Vergleich mit den Experimenten diskutiert