Características de flujo y aeroacústica de chorros supersónicos subexpandidos que emergen de una boquilla cónica convergente
Autores: Volkov, Konstantin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Características de flujo y aeroacústica de chorros supersónicos subexpandidos que emergen de una boquilla cónica convergente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Seguridad
Vuelos espaciales
Cargas acústicas
Simulación numérica
Campos aeroacústicos
Dinámica de fluidos computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Asegurar la seguridad de los vuelos espaciales y resolver los problemas de reducción de cargas acústicas durante el lanzamiento de vehículos espaciales requiere no solo el desarrollo de nuevos sistemas técnicos para complejos de lanzamiento, sino también métodos para la simulación numérica de campos de fluidos y aeroacústicos generados por chorros supersónicos. Las crecientes regulaciones sobre el ruido de los vehículos espaciales también explican el interés en desarrollar modelos y técnicas que anticipen el flujo y las características aeroacústicas de los chorros supersónicos. Junto con técnicas integrales para calcular el ruido en el campo lejano, se abordan el desarrollo de modelos matemáticos relevantes y la implementación de herramientas numéricas, así como los conceptos de dinámica de fluidos computacional (CFD) y aeroacústica computacional (CAA). El ruido generado por un chorro supersónico subexpandido se utiliza para ilustrar las capacidades de las herramientas actuales de modelado y simulación numérica. La estructura del chorro, las propiedades del flujo y las cantidades aeroacústicas se ven afectadas por la relación de presión de la boquilla. Los resultados de la simulación numérica se contrastan con los datos experimentales y computacionales existentes. Las herramientas de modelado y simulación numérica disponibles facilitan el desarrollo de nuevos métodos y metodologías computacionales para los desafíos en CFD y CAA, además de resolver problemas de investigación e ingeniería.
Descripción
Asegurar la seguridad de los vuelos espaciales y resolver los problemas de reducción de cargas acústicas durante el lanzamiento de vehículos espaciales requiere no solo el desarrollo de nuevos sistemas técnicos para complejos de lanzamiento, sino también métodos para la simulación numérica de campos de fluidos y aeroacústicos generados por chorros supersónicos. Las crecientes regulaciones sobre el ruido de los vehículos espaciales también explican el interés en desarrollar modelos y técnicas que anticipen el flujo y las características aeroacústicas de los chorros supersónicos. Junto con técnicas integrales para calcular el ruido en el campo lejano, se abordan el desarrollo de modelos matemáticos relevantes y la implementación de herramientas numéricas, así como los conceptos de dinámica de fluidos computacional (CFD) y aeroacústica computacional (CAA). El ruido generado por un chorro supersónico subexpandido se utiliza para ilustrar las capacidades de las herramientas actuales de modelado y simulación numérica. La estructura del chorro, las propiedades del flujo y las cantidades aeroacústicas se ven afectadas por la relación de presión de la boquilla. Los resultados de la simulación numérica se contrastan con los datos experimentales y computacionales existentes. Las herramientas de modelado y simulación numérica disponibles facilitan el desarrollo de nuevos métodos y metodologías computacionales para los desafíos en CFD y CAA, además de resolver problemas de investigación e ingeniería.