Mitigación de la oscilación forzada de onda de choque con superficie ondulada bidimensional
Autores: Yao, Cheng; Pu, Yuxue; Wang, Zhongming; Gao, Yongxin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Mitigación de la oscilación forzada de onda de choque con superficie ondulada bidimensional
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Flujo oscilante
Vuelo en un amplio rango de números de Mach
Vehículos supersónicos/hipersónicos
Superficie ondulada
Oscilación de onda de choque
Método de volúmenes finitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El flujo oscilante es un desafío para el vuelo en un amplio rango de números de Mach con vehículos supersónicos e hipersónicos. Con el objetivo de mitigar la oscilación de onda de choque forzada de gran amplitud, se ha implementado una superficie ondulada 2D en la pared de fondo plano del difusor Sajben bajo una perturbación de presión en el flujo descendente. La oscilación SBLI en el difusor se captura utilizando el método de volúmenes finitos con el método de pasos de tiempo dual implícito de segundo orden. Se investigan numéricamente los impactos de la superficie ondulada en la oscilación de onda de choque forzada. Se encuentra que aumentar la profundidad de la superficie ondulada beneficia la mitigación de las amplitudes de oscilación de la onda de choque en las paredes bajo las condiciones dadas, pero que disminuir la longitud de la superficie ondulada puede aumentar o disminuir las amplitudes de oscilación, dependiendo del valor específico. El mecanismo de mitigación se interpreta desde dos puntos de vista, es decir, la estabilidad de la onda de choque y el trabajo realizado por una onda de choque en movimiento. La segunda onda de choque transitoria aparece temporalmente en el campo de flujo y puede explicarse por la expansión posterior a la onda de choque.
Descripción
El flujo oscilante es un desafío para el vuelo en un amplio rango de números de Mach con vehículos supersónicos e hipersónicos. Con el objetivo de mitigar la oscilación de onda de choque forzada de gran amplitud, se ha implementado una superficie ondulada 2D en la pared de fondo plano del difusor Sajben bajo una perturbación de presión en el flujo descendente. La oscilación SBLI en el difusor se captura utilizando el método de volúmenes finitos con el método de pasos de tiempo dual implícito de segundo orden. Se investigan numéricamente los impactos de la superficie ondulada en la oscilación de onda de choque forzada. Se encuentra que aumentar la profundidad de la superficie ondulada beneficia la mitigación de las amplitudes de oscilación de la onda de choque en las paredes bajo las condiciones dadas, pero que disminuir la longitud de la superficie ondulada puede aumentar o disminuir las amplitudes de oscilación, dependiendo del valor específico. El mecanismo de mitigación se interpreta desde dos puntos de vista, es decir, la estabilidad de la onda de choque y el trabajo realizado por una onda de choque en movimiento. La segunda onda de choque transitoria aparece temporalmente en el campo de flujo y puede explicarse por la expansión posterior a la onda de choque.