کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5472735 1520065 2017 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Drag reduction of supersonic blunt bodies using opposing jet and nozzle geometric variations
ترجمه فارسی عنوان
کاهش ذرات خلال بادی با استفاده از جت مخالف و تغییرات هندسی نازل
کلمات کلیدی
بدن بلانت، مخالف جت، حالت کوتاه مدت، حالت طولانی مدت، کاهش کشش فوق العاده،
ترجمه چکیده
روش های کنترل منفعل فعال و فعال برای هدایت زمینه های جریان برای کاهش امواج صوتی، کشیدن آیرودینامیکی و گرمایش به دست آمده توسط بدن های نازک پرواز در سرعت های فوق العاده و هیپرسیونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله، استفاده از مفهوم جت مخالف فعال در ترکیب با تغییرات هندسی نازل مخالف جت برای کاهش تجمع موج بالا، مورد بررسی قرار گرفته است. یک مطالعه عددی برای مشاهده اثرات جت ساده و همچنین جت ناشی از یک نازل واگرا که در بینی یک بدن نیم کره ای خاردار دیده می شود، انجام می شود. بحث اولیه در مورد فیزیک جریان موج پیچیده شوک اتفاق می افتد که در هنگام مخالفت جت از یک نازل تحت شرایط مختلف عملیات با جریان جریانی آزاد در ارتباط است. فیزیک جریان پیچیده که شامل نفوذ طولانی و حالت نفوذ کوتاه است در کنار تاثیر بر کشیدن مطالعه شده است. تنظیم عددی متشکل از جریان جریانی جریان هوا است که با جت متقابل سونیک مخالف تحت فشارهای مختلف متغیر است. نتایج محاسباتی اولیه با شناسایی ویژگی های جریان جالب و همچنین مقایسه داده های تجربی موجود در توزیع فشار های سطحی معتبر هستند. اعتبار اولیه به وسیله معرفی یک نازل واگرا در ناحیه بینی بینی خالی می شود. یک سری تکرار عددی با تغییر پارامترهای هندسی نازل که شامل زاویه واگن نازل و طول نازل برای یک نسبت فشار جت خاص است انجام می شود. حالت نفوذ طولانی، حالت نفوذ کوتاه و همچنین جداسازی جریان در طی تجزیه و تحلیل دقیق است. نتایج نشان می دهد کاهش قابل توجهی در کشیدن با استفاده از یک نازل واگرا. به طور خاص، کاهش 46٪ و 56٪ در ضریب کششی در نسبت فشار 0.6 و 0.8 به ترتیب در موارد نازل واگن در مقایسه با بدن ساده بدون هیچ گونه نازل به دست می آید.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
کاهش ذرات خلال بادی با استفاده از جت مخالف و تغییرات هندسی نازل
چکیده انگلیسی
Passive and active flow control methods are used to manipulate flow fields to reduce acoustic signature, aerodynamic drag and heating experienced by blunt bodies flying at supersonic and hypersonic speeds. This paper investigate the use of active opposing jet concept in combination with geometric variations of the opposing jet nozzle to alleviate high wave drag formation. A numerical study is conducted to observe the effects of simple jet as well as jet emanating from a divergent nozzle located at the nose of a blunt hemispherical body. An initial discussion is presented of the complex shock wave pattern flow physics occurring when opposing jet ejected from a nozzle under various operating conditions interacts with the free stream flow. The complex flow physics that include long penetration and short penetration mode is studied in conjunction with effect on drag. The numerical setup consists of supersonic free stream flow interacting with an opposing sonic jet under varying pressure ratios. Initial computational results are validated by identifying prominent flow features as well as comparing available experimental data of surface pressure distributions. Preliminary validation is followed by the introduction of a divergent nozzle in the blunt body nose region. A series of numerical iterations are performed by varying nozzle geometric parameters that include nozzle divergent angle and nozzle length for a certain jet pressure ratio. Long penetration mode, short penetration mode as well as flow separations are captured accurately during the analysis. The results show a considerable reduction in drag by the use of a divergent nozzle. Specifically, 46% and 56% reduction in drag coefficient is achieved at pressure ratio of 0.6 and 0.8 respectively in the divergent nozzle cases as compared to the simple blunt body without any nozzle.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Aerospace Science and Technology - Volume 69, October 2017, Pages 244-256
نویسندگان
, , , ,