Экспериментальное исследование эффекта скоростного отставания частиц в сверхзвуковом потоке газа

Описаны эксперименты по исследованию эффекта скоростного отставания твердых сферических частиц, возникающего при ускорении двухфазного потока в сверхзвуковом сопле, а также при его переходе через прямой скачок уплотнения $p_0 = 8$ атм, $T_0 = 260$К, $\mathrm{M} = 2,8$. Использование лазер-допплеровского метода измерения скорости (ЛДИС) позволило осуществить одновременное измерение скорости частиц и газа в двухфазном потоке и получить данные о динамике запаздывания различных частиц $(d_r, \rho_r)$ по длине сопла. В достаточно широком диапазоне чисел Рейнольдса $\mathrm{Re} = 4 \cdot 10^2 - 2,2\cdot 10^4$ и Маха $\mathrm{M}_{\mathrm{S}}= 0,5 - 2,1$ определены значения коэффициентов сопротивления частиц $C_D = 0,6-2,3$. Показано, что увеличение $C_D$ связано с ростом числа $\mathrm{M}_{\mathrm{S}} = (v - v_r)/a$.