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Interacciones Fluido-Estructura entre Trenes de Choque Oblíquos y Estructuras de Pared Delgada en Aisladores

Autores: Meng, Xianzong; Zhao, Ruoshuai; Wang, Qiaochu; Zhang, Zebin; Wang, Junlei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Interacciones Fluido-Estructura entre Trenes de Choque Oblíquos y Estructuras de Pared Delgada en Aisladores


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Aeroelástico
Aisladores
Scramjets
Interacciones fluido-estructura
Tren de choque oblicuo
Flutter de paneles

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La comprensión de los problemas aeroelásticos relacionados con los aisladores es fundamental para el diseño estructural y el control del flujo de los scramjets. Sin embargo, la investigación sobre las interacciones fluido-estructura (IFS) entre estructuras de paredes delgadas y el flujo del aislador sigue siendo limitada. Este estudio profundiza en las IFS entre paneles de paredes delgadas y el flujo del aislador, caracterizado por un tren de choque oblicuo, mediante el análisis cuantitativo de 11 parámetros de flujo que evalúan la respuesta estructural, las zonas de separación, las estructuras de choque, la simetría del flujo y el rendimiento. Los resultados revelan que una IFS provoca flutter en el panel bajo condiciones de tren de choque oblicuo, con las formas del panel exhibiendo una combinación de respuestas de primer y segundo modo, alcanzando su punto máximo en 0.75 de la longitud del panel. En comparación con las condiciones de pared rígida, los aisladores con un panel flexible en la pared inferior experimentan un movimiento aguas abajo de las zonas de separación y las estructuras de choque, una reducción de la simetría del flujo y cambios menores en el rendimiento. Ocurren fluctuaciones transitorias debido al flutter del panel. Dos paneles flexibles en las paredes superior e inferior tienen una influencia comparativamente menor en los parámetros promediados, pero exhiben fluctuaciones transitorias más violentas. Además, los efectos de la IFS bajo condiciones de tren de choque oblicuo se contrastan con los de las condiciones de tren de choque normal. La respuesta de flutter bajo condiciones de tren de choque normal es más pronunciada, con una mayor amplitud y frecuencia más alta, impulsada por la mayor participación de la respuesta de primer modo. Los efectos de las IFS bajo condiciones de tren de choque normal en los parámetros promediados son opuestos (con una mayor influencia) a los de las condiciones de tren de choque oblicuo, con fluctuaciones transitorias significativamente más drásticas. En general, este estudio arroja luz sobre la compleja y sustancial influencia de las IFS en el flujo del aislador, enfatizando la necesidad de considerar las IFS en futuros esfuerzos de diseño y desarrollo de aisladores.

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