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Identificación y Evaluación de Métricas de No Inicio y Operabilidad del Aislador de Scramjet

Autores: Acharya, Ragini

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Identificación y Evaluación de Métricas de No Inicio y Operabilidad del Aislador de Scramjet


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Dinámica de fluidos computacional
Desactivación del aislador
Variables operativas
Física de choques
Número de Mach de entrada
Relación de presión de retroceso

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 26

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) juegan un papel importante en el diseño y desarrollo de vehículos aeroespaciales y de defensa, incluyendo aplicaciones de alta velocidad donde las pruebas bajo las condiciones operativas correctas aún no son viables. En este estudio, se identifican métricas para el inicio de la desactivación del aislador. Se realizó una evaluación de la varianza de las variables operativas y su impacto en las métricas para el inicio de la desactivación del aislador y las métricas de operabilidad, utilizando un conjunto de boquilla-aislador del Centro de Investigación Langley de la NASA como caso de demostración. Se investigaron en detalle los efectos del aumento de la relación de presión de retroceso y la disminución del número de Mach de entrada sobre estas métricas y las contribuciones subyacentes de la física de choques. Una conclusión importante de este estudio es que tanto el número de Mach de entrada como la relación de presión de retroceso pueden impactar fuertemente las interacciones entre el tren de choque pseudo y la capa límite de choque dentro del aislador, pero el número de Mach de entrada tiene un impacto más fuerte que la relación de presión de retroceso. La investigación presentada en este documento demuestra que el rendimiento del aislador puede cambiar de iniciado a desactivado y de operable a inoperable con una pequeña variación en las condiciones operativas. Otro aspecto importante presentado en esta investigación es que la longitud del tren de choque pseudo y la altura del tallo de Mach cambian de manera discontinua con ambas, la relación de presión de retroceso y el número de Mach de entrada. Por lo tanto, la longitud del tren de choque pseudo y la altura del tallo de Mach son indicadores fuertes del inicio de la desactivación, lo cual es una consecuencia importante para el diseño de sistemas de control de retroalimentación adaptativa en bucle cerrado para operaciones de vuelo de scramjet.

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