Um die Auswirkungen der Kompressibilität von Luft auf den turbulenten Grenzschichtstrom mit zeitlichem Mittelwert zu untersuchen, wurde eine numerische Simulation des zweidimensionalen stationären turbulenten Grenzschichtstroms für unterschiedliche Mach-Zahlen des Anströmung (Ma) (0,058, 0,233, 0,466, 0,874 und 1,457) durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kompressibilität von Luft wenig Einfluss auf die Geschwindigkeits- und Temperaturgrenzschichten der viskosen Grenzschicht hat, jedoch die Geschwindigkeit und ihren Gradienten in der vollständigen turbulenten Zone sowie die Temperatur und ihren Gradienten erhöht. Der Einfluss des molekularen Diffusionsprozesses ist gering, jedoch hat der turbulente Diffusionsprozess einen großen Einfluss. Wenn die lokale Reynolds-Zahl größer als 1×106 und die Ma größer als 0,466 ist, verringert die Kompressibilität den lokalen Reibungskoeffizienten auf der Platte im Vergleich zum inkompressiblen Zustand und erhöht den lokalen Wärmeübergangskoeffizienten. Der Vergleich der Simulationsergebnisse mit den Ergebnissen empirischer Gleichungen im inkompressiblen Zustand zeigt, dass die Simulationsergebnisse real und zuverlässig sind.

Luft, Kompressibilität, Grenzschicht, turbulenter Strom, zeitlicher Mittelwert, Mach