尖细锥体碳/碳表面上方第二模态衰减的数值研究
流体动力学
2017-12-12 v1
摘要
受Wagner（2015）实验研究的启发，我们对尖细7半角锥体上空间发展的高超声速边界层进行了轴对称数值模拟，来流马赫数。首先采用不可渗透（或固体）壁面进行模拟，在上游施加一次性宽带脉冲激励，以确定对流放大最显著的频率，结果为260kHz–400kHz范围，与第二模态不稳定波的实验观测一致。随后，我们通过270kHz和350kHz的连续周期性吸/吹引入谐波扰动。对于这两个强迫频率，在壁面施加了复阻抗边界条件（IBC），该条件模拟了两种不同碳/碳（C/C）超声吸收多孔表面的声学响应。IBC作为孔隙尺度气动声学分析——逆亥姆霍兹求解器（iHS）——的输出导出，能够返回表面平均阻抗的宽带实部与虚部。在所有算例中引入IBC均导致谐波强迫第二模态波的显著衰减。特别地，我们观察到350kHz引入波的衰减率高于270kHz，并且结合iHS阻抗结果，我们确认C/C表面在更高频率下吸收声能更为有效。
引用
@article{arxiv.1712.03309,
title = {Numerical Investigation of Second Mode Attenuation over Carbon/Carbon Surfaces on a Sharp Slender Cone},
author = {Victor C. B. Sousa and Danish Patel and Jean-Baptiste Chapelier and Alexander Wagner and Carlo Scalo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.03309},
year = {2017}
}
备注
AIAA-SciTech 2018