Flow Characteristic Study of High-speed Cavity Based on Detached-eddy Simulations

Abstract

The cavity is widely used in the advanced flight vehicle. However, there are also some new aerodynamic characteristic when cavity is exposed in high-speed flow. The flow characteristic of high-speed cavity is studied in this paper based on detached-eddy simulation method. The M219 cavity benchmark under transonic flow is used as the validation case for numerical methods and grid strategy. Comparison of predicted sound pressure levels and spectra against the wind tunnel experiment has proved that the numerical methods capture the major oscillation dynamics inside the cavity. The aerodynamic characteristic of cavity with a store is investigated in this paper, there are three vortexes in the cavity and the main vortex in the middle rotates around the store. The shear layer breaks earlier compared with clean cavity due to the turbulent flow around the store. However, the small store has little influence to the sound pressure level of cavity.

Transoni̇k Kavi̇te Akişinin Açik Kaynakli Hesaplamali Aeroakusti̇k Anali̇zi̇

“…Çalışma sonucunda elde edilen sayısal bulgulara dayanılarak kullanılan kodun deneysel çalışmalar ile büyük oranda uyum gösterdiği iddia edilmiştir. Buna ek olarak, mühimmatın varlığının kayma tabakasının erken dağılmasına sebep olduğu fakat temiz kaviteye kıyasla gürültü bakımından pek farklılık göstermediği görülmüştür (Zheng et al, 2022). Radar kesit alanını azaltmak amacı ile kullanılan geometri modifikasyonuna sahip bir M 219 kavitenin ticari yazılımlar ile gerçekleştirilen analizinde kavite içerisindeki rezonanslı frekansların bastırılması ve akustik basınç seviyesinin azaltılması amacı ile aktif kontrol metotları kullanılmıştır.…”

“…Eş. (31) ve Eş. (32)'de görülen 𝑁 değeri sonuçların hesaplanmasında kullanılan veri sayısını ifade etmektedir.…”