Experimental and numerical investigations of transition laminar/turbulent on a capsule model in a hypersonic Ludwieg tube

高超声速路德维格管中胶囊模型的层流/湍流转变的实验和数值研究

基本信息

项目摘要

Transition laminar/turbulent of the three dimensional boundary layer on the windward side of blunt r-entry capsules with incidence will be investigated experimentally and numerically. The development of the relevant boundary layer instabilities and non-modal distortions will be thoroughly characterized. The numerical simulations are based on a two-dimensional eigenvalue method and extensions to solve the parabolized stability equations. They will also take into account optimal growth of non-modal distortions. The numerical results will be validated by using experimental data from time-resolved pressure measurements, heat transfer measurements and hot-wire measurements inside the bow shock of the capsule. Furthermore, freestream disturbances in the test section will be systematically measured by using different probe shapes and sensors. Well-defined roughness elements will be positioned on the capsule and their effect on the transition process will be documented. This includes single roughness elements and distributed roughness. The project prepares the ground for successful extrapolation of transition analysis to flight conditions in the long term.
将在实验和数值上研究钝R-Entry胶囊的迎风侧的三维边界层的过渡层流/湍流。相关边界层不稳定性和非模式变形的发展将得到彻底表征。数值模拟基于二维特征值法和扩展以求解副稳定性方程。他们还将考虑非模式扭曲的最佳增长。数值结果将通过使用时间分辨压力测量,传热测量和胶囊弓冲击内部的热线测量的实验数据来验证。此外,测试部分中的自由式干扰将通过使用不同的探针形状和传感器系统地测量。定义明确的粗糙度元素将位于胶囊上,并将记录其对过渡过程的影响。这包括单个粗糙度元素和分布式粗糙度。该项目从长远来看将过渡分析成功地推断到飞行条件上为基础做准备。

项目成果

期刊论文数量(15)
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Experimental Investigations of Roughness Effects on Transition on Blunt Spherical Capsule Shapes
  • DOI:
    10.2514/6.2018-0059
  • 发表时间:
    2018-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    R. Radespiel;S. R. C. Ali;R. Bowersox;Andrew Leidy;H. Tanno;Lindsay C. Kirk;E. Reshotko
  • 通讯作者:
    R. Radespiel;S. R. C. Ali;R. Bowersox;Andrew Leidy;H. Tanno;Lindsay C. Kirk;E. Reshotko
Inclined slow acoustic waves incident to stagnation point probes in supersonic flow
超音速流中入射到驻点探头的倾斜慢声波
  • DOI:
    10.1017/jfm.2019.121
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    T. Schilden;W. Schröder
  • 通讯作者:
    W. Schröder
Cross-flow-type breakdown induced by distributed roughness in the boundary layer of a hypersonic capsule configuration
高超声速胶囊结构边界层分布粗糙度引起的错流型击穿
  • DOI:
    10.1017/jfm.2018.706
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    A. Di Giovanni;C. Stemmer
  • 通讯作者:
    C. Stemmer
Numerical Investigation of Roughness Effects on Transition on Spherical Capsules.
粗糙度对球形胶囊过渡影响的数值研究
  • DOI:
    10.2514/6.2018-0058
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    S. Hein;A. Theiss;A. Di Giovanni;C. Stemmer;T. Schilden;W. Schröder;P. Paredes;M. M. Choudhari;E. Reshotko
  • 通讯作者:
    E. Reshotko
New Results in Numerical and Experimental Fluid Mechanics XI
数值和实验流体力学 XI 的新成果
  • DOI:
    10.1007/978-3-319-64519-3
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Di Giovanni;C. Stemmer
  • 通讯作者:
    C. Stemmer
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