極超音速圧縮コーナ流れの境界層再付着とキャビティの干渉による空力加熱

摘要

The interaction between laminar boundary layer reattachment and a rectangular cavity in a hypersonic compression ramp was investigated numerically and experimentally. It was found from the present results that the separation bubble becomes larger than that of the baseline flat ramp case. This is caused by higher adverse pressure gradient due to the cavity end wall. In the flowfield a high temperature separated shear layer collides with the endwall of cavity, where a hot stagnation point is formed. The endwall heat flux becomes about 10 times as large as the maximum heat flux in the baseline flat ramp case.%2003年スペースシャトルコロンビア号の空中分解事故は， 大気圏再突入後の極超音速下で，左翼前縁の断熱タイルの 剥離部から空力加熱により発生した熱が機体に浸入し，そ の結果，アルミ構造部材を溶解し，空気力に耐えかねた機 体は左翼から空中分解に至ったと報告されているl）． 　この事故を受けて，断熱タイル剥離を模擬した極超音速 下の矩形キャビティ流れの研究が盛んに行われている2、4）． それらの多くは矩形キャビティの前縁壁エッジから発生す る努断層とキャビティの復縁壁との干渉により壁面熟流束 が増加するとの報告である．