Detached-eddy simulation of supersonic flow past a spike-tipped blunt nose
Detached-eddy simulation of supersonic flow past a spike-tipped blunt nose
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通过尖头钝头的超音速流的分离涡模拟
DOI：
10.1016/j.cja.2018.06.016
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发表时间：
2018-09
影响因子：
5.7
通讯作者：
Fu Song
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xue Yuan;Wang Liang;Fu Song
空间飞行器在大气层中的飞行多为超音速飞行，其钝头附近会产生很强的弓形激波。由前向盘尖尖锥产生的斜激波和锥形分离流区通过减小钝头上的高压区域而显著地减小阻力。采用改进的延迟分离涡模拟方法，研究了马赫数为3，雷诺数为2.72 × 108时，钝头锥头部的特征流场结构。计算的时均量与实验数据吻合得很好。利用快速傅里叶变换提取了不同流动区域的特征频率。发现存在两种不同的不稳定模式：振荡模式和脉动模式。前者与前震/湍流相互作用有关，无量纲频率在0.004左右。后者对应于钝头周围的湍流和激波结构之间的相互作用，典型的相干结构脱落频率为0.092。
Space vehicle in atmosphere travels mostly at supersonic speed and generates a very strong bow shockwave around its blunt nose. Oblique shock and conical separated flow zone generated by a forward disk-tip spike significantly reduce the drag by reducing the high pressure area on the blunt nose. This study employs improved delayed detached eddy simulation to investigate the characteristic flow structures around a spike-tipped blunt nose at Mach number of 3 and Reynolds number (based on the blunt-body diameter) of 2.72 × 108. The calculated time-averaged quantities agree well with experimental data. Characteristic frequencies in different flow regions are extracted using fast Fourier transform. It is found that two distinct instability modes exist: oscillation mode and pulsation mode. The former is related to the foreshock/turbulence interaction with non-dimensional frequency at around 0.004. The latter corresponds to the interaction between turbulence and shock structures around the blunt nose, with a typical coherent structure shedding frequency at 0.092.
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DOI：
10.1007/s10494-011-9336-1
发表时间：
2011-03
期刊：
Flow, Turbulence and Combustion
影响因子：
--
作者：
L. Wang;S. Fu
通讯作者：
L. Wang;S. Fu
影响因子：
9.6
作者：
S. Fu;Liang Wang
通讯作者：
S. Fu;Liang Wang
DOI：
10.1080/14786440708520987
发表时间：
1952-07
期刊：
Philosophical Magazine Series 1
影响因子：
--
作者：
W. A. Mair
通讯作者：
W. A. Mair
影响因子：
9.6
作者：
M. Ahmed;N. Qin
通讯作者：
M. Ahmed;N. Qin
影响因子：
3.7
作者：
A. Panaras;D. Drikakis
通讯作者：
A. Panaras;D. Drikakis