Effect of boattail angle on near-wake flow and drag of axisymmetric models: a numerical approach

Dinh, Hoang Quan; Chu, Hoang Quan; Duong, Van Quang; Pham, Chung; Minh, Van

doi:10.1007/s12206-021-0115-1

Cited by 13 publications

(6 citation statements)

References 30 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Salient flow-field characteristics near the base and wake regions have been extensively studied in the past for generic propulsive configurations, including both planar [25] and axisymmetric ones. Most of the studies found for axisymmetric configurations deal with blunt-based bodies [26,27,28] and backward facing steps (BFS) [29,30], often for power-off conditions [26,27,28,31]. However, the effect of a propulsive jet on the base pressure and near-wake characteristics has also been investigated in power-on configurations [25,29,30].…”

Section: Base Flow Characteristicsmentioning

confidence: 99%

Propulsion Aerodynamics for a Novel High-Speed Exhaust System

Tsentis,

Goulos,

Prince

et al. 2023

Journal of Engineering for Gas Turbines and Power

View full text Add to dashboard Cite

A key requirement to achieve sustainable high-speed flight and efficiency improvements in space access lies in the advanced performance of future propulsive architectures. Such concepts often feature high-speed nozzles, similar to rocket engines, but employ different configurations tailored to their mission. Additionally, they exhibit complex interaction phenomena between high-speed and separated flow regions at the base, which are not yet well understood. This paper presents a numerical investigation on the aerodynamic performance of a representative, novel exhaust system, which employs a high-speed nozzle and a complex-shaped cavity region at the base. Reynolds-Averaged Navier–Stokes computations are performed for a number of nozzle pressure ratios (NPRs) and freestream Mach numbers in the range of 2.7 < NPR < 24 and 0.7 < M∞ < 1.2, respectively. The corresponding Reynolds number lies within the range of 1.06 × 106 < Red < 1.28 × 106 based on the maximum diameter of the configuration. The impact of the cavity is revealed by direct comparison to an identical noncavity configuration. Results show a consistent trend of increasing base drag with increasing NPR for both configurations, owing to the jet entrainment effect. Cavity is found to have no impact on the incipient separation location of the nozzle flow. At conditions of M∞ = 1.2 and high NPRs, the cavity has a significant effect on the aerodynamic performance, transitioning nozzle operation to underexpanded conditions. This results in approximately 12% higher drag coefficient compared to the noncavity case and shifts the minimum NPR required for positive gross propulsive force to higher values.

show abstract

Section: Base Flow Characteristicsmentioning

confidence: 99%

Propulsion Aerodynamics for a Novel High-Speed Exhaust System

Tsentis,

Goulos,

Prince

et al. 2023

Journal of Engineering for Gas Turbines and Power

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Để có được các phương trình RANS, các bộ lọc trung bình được áp dụng cho các phương trình Navier-Stokes, bao gồm: Phương trình liên tục, ba phương trình động lượng và phương trình năng lượng. Các phương trình đã được trình bày chi tiết trong nghiên cứu trước [15], [20]. Mô hình rối k-ω SST chứa hai phương trình rối bổ sung k-ε và k-ω để mô phỏng các đặc tính rối [21], cho phép thu được kết quả chính xác cao về dòng chảy gần bề mặt vật thể và giảm thời gian tính toán trong mô phỏng số.…”

Section: Mô Hình Rối Và Phương Pháp Giảiunclassified

Nghiên Cứu Dòng Chảy Trên Âm Quanh Đuôi Vát Của Vật Thể Bay Dạng Tròn Xoay Bằng Phương Pháp Số

Trường¹,

Minh²,

Hùng³

2022

TNUJST

View full text Add to dashboard Cite

Nghiên cứu khảo sát dòng trên âm xung quanh đuôi vát của vật thể bay dạng tròn xoay bằng phương pháp mô phỏng số. Mô hình nghiên cứu có dạng tròn xoay với đuôi vát có cấu hình dạng hình côn và dạng bất đối xứng có đáy hình vuông. Đuôi vát với các chiều dài và góc vát khác nhau được khảo sát. Nhóm tác giả sử dụng phương pháp trung bình theo Reynolds (RANS) với mô hình chảy rối k- ω SST bằng phần mềm ANSYS Fluent và kiểm chứng với kết quả thực nghiệm của nghiên cứu trước đó.Thông qua mô phỏng, dòng chảy quanh đuôi vát và sóng xung kích xuất hiện quanh vật thể dạng tròn xoay được mô phỏng trực quan.Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, mô hình đuôi ảnh hưởng rất lớn tới lực cản của vật.Góc vát tối ưu nằm trong khoảng 7° đến 9° cho đuôi vát hình côn và xấp xỉ 9° cho đuôi vát hình vuông. Khi tăng chiều dài đuôi vát, lực cản khí động có xu hướng giảm ở góc vát 7°. Kết quả chỉ ra khả năng sử dụng kết quả phân bố áp suất trên đuôi vát có chiều dài lớn cho đuôi vát có chiều dài nhỏ hơn.

show abstract

“…Mặc dù các giá trị chỉ là định tính, mô phỏng số đóng góp lớn trong quá trình nghiên cứu và xây dựng mô hình ban đầu. Trần Thế Hùng và cộng sự [3]- [7], nghiên cứu dòng chảy trên mô hình đuôi vát chỉ ra rằng, khi mô hình mô phỏng số phù hợp được lựa chọn, các kết quả tính toán tương đối đồng nhất với thực nghiệm. Lê Đình Anh và cộng sự cũng cho thấy mô hình mô phỏng số rất hiệu quả trong nghiên cứu dòng hai pha [8]- [10] cũng như ứng dụng hiệu quả trong xây dựng và tối ưu hóa mô hình tua bin gió trục đứng [11], [12].…”

Section: Giới Thiệuunclassified

Phân Tích Dòng Chảy Trên Bề Mặt Bằng Xử Lý Ảnh Và Ứng Dụng Trong Xác Định Trường Ma Sát Trên Bề Mặt Cánh Tam Giác

Anh¹,

Hùng²

2022

TNUJST

View full text Add to dashboard Cite

Hiển thị dòng chảy quanh vật thể bay có vai trò quan trọng, giúp đánh giá hiệu quả của thiết kế. Trong các nghiên cứu trước đây, phương pháp truyền thống chủ yếu được sử dụng trong mô phỏng dòng chảy. Trong cách tiếp cận này, dầu được trộn lẫn với chất tạo màu, như ô xit ti tai, được phủ trên bề mặt. Các hiện tượng dòng chảy trên bề mặt vật được thảo luận dựa vào ảnh chụp sau quá trình thí nghiệm, và không có thuật toán xử lý nào được áp dụng. Nghiên cứu trình bày thuật toán xử lý dữ liệu trong hiển thị dòng chảy trên bề mặt. Bố trí thí nghiệm, đánh giá và thuật toán xử lý dữ liệu được trình bày. Thuật toán được ứng dụng nhằm phân tích dòng chảy trên cánh có độ giãn dài nhỏ và cánh dạng tam giác. Các kết quả tính toán cho thấy phương pháp cho hiệu quả tốt trong hiển thị đặc trưng dòng chảy trên bề mặt mô hình. Vị trí tách, hợp dòng, tách dòng thứ cấp cũng được mô tả cụ thể. Các kết quả của nghiên cứu cung cấp dữ liệu tham khảo quan trọng cho nghiên cứu mô phỏng số sau này.

show abstract

Effect of boattail angle on near-wake flow and drag of axisymmetric models: a numerical approach

Cited by 13 publications

References 30 publications

Propulsion Aerodynamics for a Novel High-Speed Exhaust System

Propulsion Aerodynamics for a Novel High-Speed Exhaust System

Nghiên Cứu Dòng Chảy Trên Âm Quanh Đuôi Vát Của Vật Thể Bay Dạng Tròn Xoay Bằng Phương Pháp Số

Phân Tích Dòng Chảy Trên Bề Mặt Bằng Xử Lý Ảnh Và Ứng Dụng Trong Xác Định Trường Ma Sát Trên Bề Mặt Cánh Tam Giác

Contact Info

Product

Resources

About