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Un método de simulación multifidelidad para el flujo interno y externo de un sistema de propulsión hipersónica que utiliza aire

Autores: Liu, Jun; Yuan, Huacheng; Zhang, Jinsheng; Kuang, Zheng

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Un método de simulación multifidelidad para el flujo interno y externo de un sistema de propulsión hipersónica que utiliza aire


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Vehículos hipersónicos
Método de simulación
Sistemas de propulsión
Flujo externo
Flujo interno
Solucionador CFD

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
A medida que los vehículos hipersónicos están altamente integrados, se desarrolla un método de simulación multifidelidad basado en un solucionador comercial para reducir el tiempo de simulación de dichos vehículos y sus sistemas de propulsión. Este método se caracteriza por un análisis numérico de alta fidelidad del flujo externo y un análisis numérico de baja fidelidad del flujo interno. El flujo externo de un sistema de propulsión se resuelve mediante las ecuaciones RANS. El flujo interno se modela mediante una ecuación cuasi-unidimensional. La interacción entre el flujo externo e interno está gobernada por un solucionador CFD a través de una función definida por el usuario (UDF). La distribución de presión estática adquirida del método de simulación multifidelidad está en concordancia con los datos experimentales, lo que indica que este método de simulación puede ser utilizado para estudiar la física del flujo de los sistemas de propulsión hipersónica a un costo razonable. Desde una perspectiva de diseño, los resultados indican que la fuerza horizontal aumenta con la relación de equivalencia de combustible, y el equilibrio de empuje se realiza a = 0.35. El empuje neto positivo se mantiene a lo largo del régimen de vuelo de 4 a 7, ya sea que el quemador opere en modo ramjet o scramjet.

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