RANS моделирование сверхзвукового обтекания цилиндра, закрепленного между параллельными пластинами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В работе представлены результаты RANS расчетов сверхзвукового обтекания цилиндра, закрепленного между параллельными пластинами. Число Маха набегающего потока M = 1.85. Получены методические данные о влиянии разрешения сетки и модели турбулентности на предсказываемую структуру вязко-невязкого взаимодействия. Параметрические расчеты проведены для нескольких значений относительного расстояния между пластинами. Исследованы трехмерные эффекты, возникающие при взаимодействии пограничных слоев с передней кромкой цилиндра. Показано, что при уменьшении расстояния между пластинами структура течения качественно меняется: формируется дополнительный “висячий” скачок уплотнения, увеличивается длина и высота отрывной области, расширяется область высоких тепловых потоков. Библ. 16. Фиг. 17. Табл. 1.

Об авторах

Е. В Бабич

СПбПУ

Email: babich_e@spbstu.ru
Санкт-Петербург

Е. В Колесник

СПбПУ

Email: kolesnik.ev1@spbstu.ru
Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Tutty O.R., Roberts G.T., Schuricht P.H. High-speed laminar flow past a fin-body junction // J. of Fluid Mechanics. 2013. V. 737. P. 19–55.
  2. Gang D., Shihe Y., Haibo N. Experimental Investigation of Supersonic Turbulent Flow over Cylinders with Various Heights // J. of Visualization. 2021. V. 24. №3. P. 461–70.
  3. Ozawa H., Laurence S.J. Experimental investigation of the shock-induced flow over a wall-mounted cylinder // J. of Fluid Mechanics. 2018. V. 849. P. 1009–1042.
  4. Lindörfer S.A., Combs C.S., Kreth P.A., Bond R.B., Schmisseur J.D. Limiting Cases for Cylinder-Induced Shock Wave/Boundary Layer Interactions // 47-th AIAA Fluid Dynamics Conference, Denver, Colorado: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2017.
  5. Mortazavi M., Knight D.D. Numerical Investigation of the Effect of the Sweep Angle of a Cylindrical Blunt Fin on the Shock Wave/Laminar Boundary Layer Interaction in a Hypersonic Flow // 47-th AIAA Fluid Dynamics Conference, Denver, Colorado: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2017.
  6. Oliveira M., Liu C. Implicit LES for Shock/Blunt Body Interaction // 48th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition, Orlando, Florida: American Institute of Aeronautics and Astronautics. 2010.
  7. Lindörfer S.A., Combs C.S., Kreth P.A., Schmisseur J.D. Numerical Simulations of a Cylinder-Induced Shock Wave/Boundary Layer Interaction // 55th AIAA Aerospace Sciences Meeting, Grapevine, Texas: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2017.
  8. Penzin V.I. Experimental Investigation of Separated Flows in Ducts // TsAGI. Moscow. 2009.
  9. Matsuo K., Miyazato Y., Kim H.-D. Shock train and pseudo-shock phenomena in internal gas flows // Progress in Aerospace Sci. 1999. V. 35. P. 33–100.
  10. Gnani F., Zare-Behtash H., Kontis K. Pseudo-shock waves and their interactions in high-speed intakes // Progress in Aerospace Sci. 2016. V. 82. P. 36–56.
  11. Bruce P.J.K., Babinsky H., Tartinville B., Hirsch C. Corner Effect and Asymmetry in Transonic Channel Flows // AIAA Journal. 2011. V. 49. №11. P. 2382–2392.
  12. Darwish M., Moukalled F. TVD schemes for unstructured grids // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2006. V. 46. P. 599–611.
  13. Kolesnik E.V., Smirnov E.M., Smirnovsky A.A. RANS-based numerical simulation of shock wave/turbulent boundary layer interaction induced by a blunted fin normal to a flat plate // Computers & Fluids. 2022. V. 247.
  14. Smirnov E.M., Zaitsev D.K., Smirnovsky A.A, Kolesnik E.V., Pozhilov A.A. Assessment of several advanced numerical algorithms implemented in the CFD code SINF/Flag-S for supercomputer simulations // Supercomputing Frontiers and Innovations. 2024. V. 11. №2. P. 14–31.
  15. Menter F.R., Kuntz M., Langtry R. Ten Years of Industrial Experience with the SST Turbulence Model Turbulence heat and mass transfer // Heat and Mass Transfer. 2003. V. 4. P. 625–632.
  16. Amick J.L. Pressure measurements on sharp and blunt 5°and 15°half cone at Mach number 3.86 and angles of attack to 100°// NASA TN D-173. 1961.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025