Enfoque Práctico para la Medición del Campo de Densidad Absoluta Usando Schlieren Orientado al Fondo
Autores: Takahashi, Hidemi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Enfoque Práctico para la Medición del Campo de Densidad Absoluta Usando Schlieren Orientado al Fondo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Enfoque práctico
Campo de densidad absoluta
Método de schlieren orientado al fondo
Campo de flujo a alta velocidad
Tobera aerospike lineal
Campo de flujo compresible
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Se implementó un enfoque práctico para derivar el campo de densidad absoluta basado en el método de schlieren orientado al fondo en un campo de flujo de alta velocidad. El campo de flujo de interés era un flujo compresible bidimensional creado por dos corrientes supersónicas para simular una boquilla aerospike lineal operada en condiciones supersónicas en vuelo. La boquilla aerospike lineal tenía una boquilla de celda bidimensional con un número de Mach de diseño de 3.5, seguida de una boquilla en forma de espiga. El flujo externo que simulaba la condición en vuelo era de 2.0. La distribución de densidad en la pared utilizada como condición de contorno para la ecuación de Poisson para resolver el campo de densidad se derivó mediante una suposición isentrópica simplificada basada en la distribución de presión en la pared medida, y su validez se evaluó comparándola con la predicha por simulación numérica. Los coeficientes desconocidos en la ecuación de Poisson se determinaron comparando la distribución de densidad en la pared con la predicha por el modelo. Al comparar el campo de densidad derivado basado en el método de schlieren orientado al fondo con el predicho por el modelo y la simulación numérica, se derivó el campo de densidad absoluta dentro de un error del 10% en la distribución de la pared. Este enfoque práctico, que utiliza una suposición isentrópica simplificada basada en la distribución de presión medida, proporcionó así una distribución de densidad con suficiente precisión.
Descripción
Se implementó un enfoque práctico para derivar el campo de densidad absoluta basado en el método de schlieren orientado al fondo en un campo de flujo de alta velocidad. El campo de flujo de interés era un flujo compresible bidimensional creado por dos corrientes supersónicas para simular una boquilla aerospike lineal operada en condiciones supersónicas en vuelo. La boquilla aerospike lineal tenía una boquilla de celda bidimensional con un número de Mach de diseño de 3.5, seguida de una boquilla en forma de espiga. El flujo externo que simulaba la condición en vuelo era de 2.0. La distribución de densidad en la pared utilizada como condición de contorno para la ecuación de Poisson para resolver el campo de densidad se derivó mediante una suposición isentrópica simplificada basada en la distribución de presión en la pared medida, y su validez se evaluó comparándola con la predicha por simulación numérica. Los coeficientes desconocidos en la ecuación de Poisson se determinaron comparando la distribución de densidad en la pared con la predicha por el modelo. Al comparar el campo de densidad derivado basado en el método de schlieren orientado al fondo con el predicho por el modelo y la simulación numérica, se derivó el campo de densidad absoluta dentro de un error del 10% en la distribución de la pared. Este enfoque práctico, que utiliza una suposición isentrópica simplificada basada en la distribución de presión medida, proporcionó así una distribución de densidad con suficiente precisión.