Estudio numérico de la interacción de ondas de choque con una interfaz pesada/ligera en forma de V
Autores: Alsaeed, Salman Saud; Singh, Satyvir
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio numérico de la interacción de ondas de choque con una interfaz pesada/ligera en forma de V
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Numéricamente
Interacción de ondas de choque
ángulo del vértice
Producción de vorticidad
Deformación de interfaz
Patrones de onda
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este documento investiga numéricamente la interacción de ondas de choque con una interfaz pesada/ligera en forma de V. Para simulaciones numéricas, elegimos seis ángulos de vértice distintos (, y , cinco fuerzas de onda de choque distintas ( y ), y tres números de Atwood diferentes ( y ). Se resuelven las ecuaciones de Euler de dos componentes compresibles en un espacio bidimensional utilizando un enfoque de Galerkin discontinuo modal de tercer orden para las simulaciones. Los hallazgos actuales demuestran que el ángulo de vértice tiene una influencia crucial en la interacción de ondas de choque con la interfaz pesada/ligera en forma de V. El ángulo de vértice afecta significativamente al campo de flujo, deformación de la interfaz, patrones de onda, generación de picos y producción de vorticidad. A medida que el ángulo de vértice disminuye, la producción de vorticidad se vuelve más dominante. Un análisis exhaustivo del efecto del ángulo de vértice identifica los factores que impulsan la creación de vorticidad durante la fase de interacción. Notablemente, ángulos de vértice más pequeños conducen a una mayor generación de vorticidad debido a un gradiente de densidad más pronunciado, mientras que ángulos más grandes resultan en una vorticidad más débil y dispersa y una interacción menos compleja. Además, la energía cinética y la enstrofía aumentan drásticamente con la disminución de los ángulos de vértice. También se lleva a cabo un análisis detallado para analizar los efectos del ángulo de vértice en las variaciones temporales de las características de la interfaz. Finalmente, se presentan brevemente los impactos de diferentes números de Mach y Atwood en la interfaz en forma de V.
Descripción
Este documento investiga numéricamente la interacción de ondas de choque con una interfaz pesada/ligera en forma de V. Para simulaciones numéricas, elegimos seis ángulos de vértice distintos (, y , cinco fuerzas de onda de choque distintas ( y ), y tres números de Atwood diferentes ( y ). Se resuelven las ecuaciones de Euler de dos componentes compresibles en un espacio bidimensional utilizando un enfoque de Galerkin discontinuo modal de tercer orden para las simulaciones. Los hallazgos actuales demuestran que el ángulo de vértice tiene una influencia crucial en la interacción de ondas de choque con la interfaz pesada/ligera en forma de V. El ángulo de vértice afecta significativamente al campo de flujo, deformación de la interfaz, patrones de onda, generación de picos y producción de vorticidad. A medida que el ángulo de vértice disminuye, la producción de vorticidad se vuelve más dominante. Un análisis exhaustivo del efecto del ángulo de vértice identifica los factores que impulsan la creación de vorticidad durante la fase de interacción. Notablemente, ángulos de vértice más pequeños conducen a una mayor generación de vorticidad debido a un gradiente de densidad más pronunciado, mientras que ángulos más grandes resultan en una vorticidad más débil y dispersa y una interacción menos compleja. Además, la energía cinética y la enstrofía aumentan drásticamente con la disminución de los ángulos de vértice. También se lleva a cabo un análisis detallado para analizar los efectos del ángulo de vértice en las variaciones temporales de las características de la interfaz. Finalmente, se presentan brevemente los impactos de diferentes números de Mach y Atwood en la interfaz en forma de V.