La Influencia del Campo de Flujo Externo en la Separación de Flujo del Soplante de Rampas de Expansión Única Sobrerexpandido
Autores: Yu, Yang; Mao, Yuepeng; Yu, Tao; Yang, Yalin; Xu, Shulin; Liang, Sijia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La Influencia del Campo de Flujo Externo en la Separación de Flujo del Soplante de Rampas de Expansión Única Sobrerexpandido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Boquillas
Separación de flujo
Transiciones
Número de Mach
Patrones de separación
Flujo externo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La separación del flujo y las transiciones de los patrones de separación son fenómenos comunes en boquillas que operan en un amplio rango de Mach. Se aplica el método de empuje máximo para diseñar la boquilla de rampa de expansión única (SERN) para condiciones de operación específicas. La boquilla se utiliza para simular numéricamente los procesos de transición de los patrones de separación bajo el cambio lineal en el número de Mach del flujo externo y la condición real de despegue de un ciclo combinado basado en cohetes (RBCC), para investigar el mecanismo a través del cual el campo de flujo externo influye en la transición del patrón de separación durante la aceleración. Se introduce brevemente el método de dinámica de fluidos computacional (CFD), seguido de la validación experimental. Luego, se describe en detalle el procedimiento de diseño de la SERN. Los resultados de la simulación indican que a medida que aumenta el número de Mach externo, el campo de flujo en la boquilla experimenta transiciones de RSS (rampa) a FSS, y finalmente exhibe un patrón de separación sin flujo. La tasa a la que varía el número de Mach externo tiene poco efecto en el principio de transición de los patrones de separación del flujo de la boquilla, pero tiene un efecto significativo en el número de Mach crítico de los puntos de transición. El campo de flujo externo de la boquilla tiene un efecto de acumulación de aire durante la aceleración, lo que puede retrasar la transición del patrón de separación del flujo.
Descripción
La separación del flujo y las transiciones de los patrones de separación son fenómenos comunes en boquillas que operan en un amplio rango de Mach. Se aplica el método de empuje máximo para diseñar la boquilla de rampa de expansión única (SERN) para condiciones de operación específicas. La boquilla se utiliza para simular numéricamente los procesos de transición de los patrones de separación bajo el cambio lineal en el número de Mach del flujo externo y la condición real de despegue de un ciclo combinado basado en cohetes (RBCC), para investigar el mecanismo a través del cual el campo de flujo externo influye en la transición del patrón de separación durante la aceleración. Se introduce brevemente el método de dinámica de fluidos computacional (CFD), seguido de la validación experimental. Luego, se describe en detalle el procedimiento de diseño de la SERN. Los resultados de la simulación indican que a medida que aumenta el número de Mach externo, el campo de flujo en la boquilla experimenta transiciones de RSS (rampa) a FSS, y finalmente exhibe un patrón de separación sin flujo. La tasa a la que varía el número de Mach externo tiene poco efecto en el principio de transición de los patrones de separación del flujo de la boquilla, pero tiene un efecto significativo en el número de Mach crítico de los puntos de transición. El campo de flujo externo de la boquilla tiene un efecto de acumulación de aire durante la aceleración, lo que puede retrasar la transición del patrón de separación del flujo.