Mit den dreidimensionalen Navier-Stokes-Gleichungen und dem SST k-ω-Turbulenzmodell wurde die numerische Simulation des porösen Gegenstrom-Strömungsfeldes an der scharfen Vorderkante des Flugzeugs vom Typ X-51A durchgeführt. Die Genauigkeit der numerischen Simulationsmethode wurde anhand eines im Literaturexperiment verwendeten Modells verifiziert. Darauf aufbauend wurden die Abkühlmechanismen und -effekte des Gegenstroms bei verschiedenen Porendurchmessern, Porenabständen und Düsenausdehnungswinkeln analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass bei geeigneter Konfiguration des porösen Gegenstroms die Strömungsstruktur an der Vorderkante des Flugzeugs erheblich verändert wird, wodurch der Wärmestrom effektiv reduziert werden kann. Mit zunehmendem Düsenausdehnungswinkel und Porendurchmesser verbessert sich der Abkühleffekt; mit abnehmendem Düsendurchmesser verschlechtert sich die Abkühlleistung. Außerdem wurde ein Zusammenhangsparameter zwischen Porendurchmesser und Porenabstand etabliert, bei dem sich zeigte, dass bei konstantem Verhältnis von Durchmesser zu Abstand kleinere Porendurchmesser eine bessere Abkühlleistung erzielen.

Hyperschall;Abkühlung;porös;Gegenstrom;scharfe Vorderkante