Solución numérica de la transición a la turbulencia sobre una rampa compresible a velocidades hipersónicas
Autores: Holman, Jií
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Solución numérica de la transición a la turbulencia sobre una rampa compresible a velocidades hipersónicas
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Solución numérica
Flujo hipersónico
Fluido viscoso
Rampa compresible
Onda de choque
Estado turbulento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo trata sobre la solución numérica del flujo hipersónico de un fluido viscoso sobre una rampa compresible. El caso resuelto involucra fenómenos muy importantes y complicados como la interacción de la onda de choque con la capa límite o la transición de un estado laminar a un estado turbulento. Este tipo de problema es muy importante ya que se encuentra a menudo en vehículos de reentrada, entradas de motor, uniones de sistemas y subsistemas, etc. El flujo turbulento se modela mediante el sistema de ecuaciones de Navier-Stokes promediadas, que se completa con el modelo algebraico explícito de tensiones de Reynolds (modelo EARSM) y se mejora aún más con el modelo algebraico de transición de bypass. La solución numérica se obtiene mediante el método de volumen finito basado en el solucionador de Riemann híbrido rotado y el método de Runge-Kutta multietapa explícito. Luego se compara la solución numérica con los resultados de una simulación numérica directa.
Descripción
Este trabajo trata sobre la solución numérica del flujo hipersónico de un fluido viscoso sobre una rampa compresible. El caso resuelto involucra fenómenos muy importantes y complicados como la interacción de la onda de choque con la capa límite o la transición de un estado laminar a un estado turbulento. Este tipo de problema es muy importante ya que se encuentra a menudo en vehículos de reentrada, entradas de motor, uniones de sistemas y subsistemas, etc. El flujo turbulento se modela mediante el sistema de ecuaciones de Navier-Stokes promediadas, que se completa con el modelo algebraico explícito de tensiones de Reynolds (modelo EARSM) y se mejora aún más con el modelo algebraico de transición de bypass. La solución numérica se obtiene mediante el método de volumen finito basado en el solucionador de Riemann híbrido rotado y el método de Runge-Kutta multietapa explícito. Luego se compara la solución numérica con los resultados de una simulación numérica directa.