Specific Features of the Flow in the Shock Layer near a Semicone on a Flat Plate
- Autores: Zubin M.A.1, Maksimov F.A.1
-
Afiliações:
- Lomonosov Moscow State University
- Edição: Nº 5 (2024)
- Páginas: 107-119
- Seção: Articles
- URL: https://permmedjournal.ru/1024-7084/article/view/681540
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1024708424050103
- EDN: https://elibrary.ru/NQKMFA
- ID: 681540
Citar
Resumo
We present the results of experimental and numerical investigations of the structure of the supersonic M = 3 flow past an arrangement of a semicone on a flat plate, where the cone vertex coincides with the supersonic leading edge of the plate. Using a specially developed optical method for visualizing supersonic conical flows it is established that in the flow past the arrangement at zero or nonzero angle of attack the separation region arising on interaction of either the conical bow shock or the inner shock wave with the plate boundary layer is situated totally on the plate. The appearance of additional singular lines on the semicone surface and vortex structures of inviscid origin in the shock layer is due to the occurrence of contact discontinuities proceeding from the triple points of either the λ-configuration of shock waves accompanying the separation region on the plate or the bow shock wave arising in the flow past the arrangement with or without an angle of attack. Numerical codes for calculating the flow in the conical approximation are developed basing on the viscous and inviscid gas models. The comparison of the calculated results with experimental data shows their satisfactory agreement and possible usage domains of any of these approaches.
Texto integral

Sobre autores
M. Zubin
Lomonosov Moscow State University
Autor responsável pela correspondência
Email: zubinma@mail.ru
Rússia, Moscow
F. Maksimov
Lomonosov Moscow State University
Email: f_a_maximov@mail.ru
Rússia, Moscow
Bibliografia
- Зубин М.А., Остапенко Н.А., Чулков А.А. Конические течения газа с ударными волнами и отрывом турбулентного пограничного слоя // Изв. РАН. МЖГ. 2012. № 2. С. 140–160.
- Зубин М.А., Максимов Ф.А., Остапенко Н.А. Критерии существования невязких вихревых структур в ударных слоях конических течений газа // Докл. РАН. 2014. Т. 434. № 3. С. 282–288.
- Зубин М.А., Максимов Ф.А., Остапенко Н.А. Невязкие вихревые структуры в ударных слоях конических течений около V-образных крыльев // Изв. РАН. МЖГ. 2017. № 3. С. 97–113.
- Гунько Ю.П., Кудрявцев А.Н., Рахимов Р.Д. Сверхзвуковые невязкие течения с регулярным и нерегулярным взаимодействием скачков уплотнения в угловых конфигурациях // Изв. РАН. МЖГ. 2004. № 2. С. 152–169.
- Аэродинамические установки Института механики МГУ / под. ред. Г.Г. Черного, А.И. Зубкова, Ю.А. Панова. М.: Изд-во Московского университета. 1985. 43 с.
- Гонор А.Л., Зубин М.А., Остапенко Н.А. Применение лазеров в экспериментальной аэродинамике / В кн.: Приборостроение и автоматический контроль. М.: Машиностроение. 1985. №2. С. 5–43.
- Зубин М.А., Максимов Ф.А., Остапенко Н.А. О некоторых особенностях структуры течения в ударных слоях конических течений газа // Изв. РАН. МЖГ. 2014. № 6. С. 118–134.
- Maksimov F.A. Simulation of the Flows Near Wings with Supersonic Edges. Advances in the Theory and Practice of Computational Mechanics. Smart Innovation/ Systems and Technologies. 2022. Vol. 274. P. 87–103.
- Максимов Ф.А., Чураков Д.А., Шевелев Ю.Д. Разработка математических моделей и численных методов для решения задач аэродинамического проектирования на многопроцессорной вычислительной технике // ЖВММФ. 2011. Т. 51. №2. С. 303–328.
- Авдуевский В.С., Грецов В.К. Исследование трехмерного отрывного обтекания полуконусов, установленных на пластине // Изв. АН СССР. МЖГ. 1970. №6. С. 112-115.
- Settles G.S., Kimmel R.L. Similarity of quasiconical shock wave/turbulent boundary layer interactions // AIAA Journal. 1986. Vol. 24. No. 1. Р. 47–53.
- Zheltovodov A., Knight D. Ideal-Gas Shock Wave–Turbulent Boundary-Layer Interactions in Supersonic Flows and Their Modeling: Three-Dimensional Interactions / in a book Shock Wave-Boundary-Layer Interactions, edited H. Babinsky and J.K. Harvey (chapter 5, p. 202-258), New York: Cambridge University Press. 2011.
- Sabnis K., Babinsky H. A review of three-dimensional shock wave–boundary-layer interactions / Progress in Aerospace Sciences 143 (2023) 100953, p. 1–27.
- Зубин М.А., Остапенко Н.А. Структура течения в отрывной области при взаимодействии прямого скачка уплотнения с пограничным слоем в угле // Изв. АН СССР. МЖГ. 1979. № 3. С. 51–58.
Arquivos suplementares
