Efectos de Gas Real en la Receptividad a la Rugosidad en Capas Límite de Placa Plana Romo y Barrida Hipersónica
Autores: Yin, Yanxin; Lu, Ruiyang; Liu, Jianxin; Huang, Zhangfeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Efectos de Gas Real en la Receptividad a la Rugosidad en Capas Límite de Placa Plana Romo y Barrida Hipersónica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Temperaturas
Capas límite
Flujos hipersónicos de alta entalpía
Fenómenos de gas real
Modos de flujo cruzado
Número de Mach
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las temperaturas dentro de las capas límite de flujos hipersónicos de alta entalpía pueden alcanzar miles o incluso decenas de miles de grados, lo que lleva a fenómenos significativos de gas real. Aunque ha habido una investigación significativa sobre los efectos del gas real en la estabilidad de la capa límite hipersónica, su impacto en la etapa receptiva de la capa límite aún se comprende mal. La mayoría de las capas límite aerodinámicas en vehículos de vuelo son tridimensionales. Debido a la geometría compleja y a los efectos significativos del flujo cruzado, el modo de flujo cruzado en capas límite tridimensionales es crucial en el diseño de vehículos hipersónicos. En este estudio, se desarrolla un análisis de estabilidad lineal (LST) que tiene en cuenta los efectos de nonequilibrio químico (CNE) y su forma adjunta (ALST) para investigar los efectos del gas real en la estabilidad y receptividad de los modos de flujo cruzado estacionarios. Los resultados indican que los efectos del gas real influyen significativamente en la receptividad de los modos de flujo cruzado estacionarios. Específicamente, los efectos de nonequilibrio químico desestabilizan los modos de flujo cruzado pero reducen los coeficientes de receptividad de los modos de flujo cruzado estacionarios. También se investigó el efecto del número de Mach. Se encontró que aumentar el número de Mach estabiliza los modos de flujo cruzado estacionarios, pero los coeficientes de receptividad aumentan. A medida que el número de Mach aumenta progresivamente, estos efectos dominan alternativamente, lo que lleva a un cambio no monótono en la posición de transición.
Descripción
Las temperaturas dentro de las capas límite de flujos hipersónicos de alta entalpía pueden alcanzar miles o incluso decenas de miles de grados, lo que lleva a fenómenos significativos de gas real. Aunque ha habido una investigación significativa sobre los efectos del gas real en la estabilidad de la capa límite hipersónica, su impacto en la etapa receptiva de la capa límite aún se comprende mal. La mayoría de las capas límite aerodinámicas en vehículos de vuelo son tridimensionales. Debido a la geometría compleja y a los efectos significativos del flujo cruzado, el modo de flujo cruzado en capas límite tridimensionales es crucial en el diseño de vehículos hipersónicos. En este estudio, se desarrolla un análisis de estabilidad lineal (LST) que tiene en cuenta los efectos de nonequilibrio químico (CNE) y su forma adjunta (ALST) para investigar los efectos del gas real en la estabilidad y receptividad de los modos de flujo cruzado estacionarios. Los resultados indican que los efectos del gas real influyen significativamente en la receptividad de los modos de flujo cruzado estacionarios. Específicamente, los efectos de nonequilibrio químico desestabilizan los modos de flujo cruzado pero reducen los coeficientes de receptividad de los modos de flujo cruzado estacionarios. También se investigó el efecto del número de Mach. Se encontró que aumentar el número de Mach estabiliza los modos de flujo cruzado estacionarios, pero los coeficientes de receptividad aumentan. A medida que el número de Mach aumenta progresivamente, estos efectos dominan alternativamente, lo que lleva a un cambio no monótono en la posición de transición.