航天飞机的陶瓷防热瓦,由于材料的脆性,每次着陆后,都有为数不少的防热瓦块脱落,需重新补修后才能再次飞行。这种防热瓦的脱落与修补,不仅增加有效载荷的成本,而且影响二次飞行间的停留周期。为此,科学家们正在研制一种金属热防护材料以取代陶瓷防热瓦。为了保证金属热防护材料的刚度,一个有效的方法是采用波纹壁结构。于是绕波纹壁的气动与传热问题引起人们的关注。有文献给出国外波纹壁气动与传热的风洞试验研究结果。试验结果表明:对厚边界层的波纹壁,其壁面压力变化平缓,波峰与波谷的压力值仅差1.3倍左右,而壁面热流密度变化剧烈,波峰与波谷的壁面热流密度值最大可相差10倍左右。这种平缓压力变化与剧烈的热流变化反映了小尺度旋涡结构的固有特性,在学术上是一个重要的发现。郭大海等采用N-S方程、代数湍流模式,对超声速绕二维波纹壁的气动与传热问题进行了数值研究,得到平缓压力分布与剧烈热流变化的结果,与国外相同条件下的实验结果一致。这对于进一步深入研究小尺度旋涡的特性具有重要的意义。