Numerical Investigation of the Influences of the Features of Transonic Flow over a Hemispherical Turret on Beam Wavefront Distortions

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 165

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-16-3_004

تاریخ نمایه سازی: 19 دی 1401

چکیده مقاله:

Complex features of transonic flow over a turret make it challenging to use passive flow control to reduce aero-optical effects. In this study, the influence of different flow features on wavefront distortions is numerically investigated through improved delayed detached eddy simulation coupled with a modified sub-grid scale. The proper orthogonal decomposition (POD) method is used to study the spatiotemporal characteristics of the flow features. The flow field changes in the wake along with the motion of the shock. Two features, namely, lateral shift (dominant in modes ۱ and ۲) and wall-normal fluctuation (dominant in modes ۳ and ۴) of the wake, are the most dominant in the flow field. All beams share the common feature of transmitting the flow field, in which a large component of optical path difference (OPD) appears at St=۰.۳۵, indicating the high impact of wall-normal fluctuation on the distortion of the wavefront. After the different POD modes, which contain ۳۰% of the mode energy, are removed, all beams transmitted through different reconstructed fields show very different features for OPD. The flow features that do not exhibit higher-order modes from modes ۲۱ to ۹۲ affect the OPD slightly, as the OPD components in the low-St region are almost unchanged. With the removal of modes from ۳ to ۳۲, wavefront distortions are considerably reduced, particularly at St=۰.۳۵. The wavefront distortions are most reduced after the lower order modes from ۱ to ۲۰ are removed, as the components of OPD in the low-St region are dramatically reduced. The significant relations between OPD and the flow features reveal that controlling the dominant flow features has significant potential for reducing aero-optical effects.

نویسندگان

S. Tang

School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi’an ۷۱۰۰۷۲, China

J. Li

School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi’an ۷۱۰۰۷۲, China

Z. Wei

School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi’an ۷۱۰۰۷۲, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Anson, M. and L. Zhang (۱۹۹۵). On-site graphics for planning ...
  • Beresh, S. J., J. F. Henfling, R. W. Spillers and ...
  • Bhattacharya, S. and A. Ahmed (۲۰۲۰). Effect of aspect ratio ...
  • Bhattacharya, S. and J. W. Gregory (۲۰۱۵a). Effect of three-dimensional ...
  • Bhattacharya, S. and J. W. Gregory (۲۰۱۵b). Investigation of the ...
  • Bhattacharya, S. and J. W. Gregory (۲۰۱۸). Optimum-wavelength forcing of ...
  • Bhattacharya, S. and J. W. Gregory (۲۰۲۰). The effect of ...
  • Born, M. and E. Wolf (۲۰۱۳). Principles of optics: electromagnetic ...
  • Coirier, W. J., M. Whiteley, D. J. Goorskey, R. Drye, ...
  • De Lucca, N. G., S. V. Gordeyev and E. J. ...
  • De Lucca, N. G., S. Gordeyev, J. J. Morrida, E. ...
  • Gilbert, K. G. and L. J. Otten (۱۹۸۲). Aero-optical phenomena. ...
  • Wolfe, W. L. and Zissis, G. J. (Eds) (۱۹۷۸). The ...
  • Gordeyev, S., J. Cress, A. Smith and E. Jumper (۲۰۱۰). ...
  • Gordeyev, S. and E. Jumper (۲۰۱۰). Fluid dynamics and aero-optics ...
  • Gordeyev, S., A. Vorobiev, E. J. Jumper, S. P. Gogineni ...
  • Guseva, E. K., A. V. Garbaruk and M. K. Strelets ...
  • Jeong, J. and F. Hussain (۱۹۹۵). On the identification of ...
  • Joshi, K. and S. Bhattacharya (۲۰۱۹). Large-eddy simulation of the ...
  • Jumper, E. J., M. Zenk, S. Gordeyev, D. Cavalieri and ...
  • Jumper, E. J., M. A. Zenk, S. V. Gordeyev, D. ...
  • Jumper, E. J., S. Gordeyev, D. Cavalieri, P. Rollins, M. ...
  • Jumper, E. J. (۲۰۱۸). Airborne Aero-Optical Laboratory-Transonic. Notre Dame Univ ...
  • Kamel, M. S., K. Wang and M. Wang (۲۰۱۹). Numerical ...
  • Liu, Z., Y. Yang, W. Zhou and A. Gong (۲۰۱۴). ...
  • Mani, A., P. Moin and M. Wang (۲۰۰۹). Computational study ...
  • Menter, F. R. (۱۹۹۴). Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering ...
  • Menter, F. R. and M. Kuntz (۲۰۰۴). Adaptation of eddy-viscosity ...
  • Morrida, J. J., S. Gordeyev, E. J. Jumper, S. P. ...
  • Porter, C., S. Gordeyev, M. Zenk and E. Jumper (۲۰۱۳). ...
  • Shur, M. L., P. R. Spalart, M. K. Strelets and ...
  • Shur, M. L., P. R. Spalart, M. K. Strelets and ...
  • Spalart, P. R., W. H. Jou, M. Strelets and S. ...
  • Spalart, P. R. (۲۰۰۰). Strategies for turbulence modelling and simulations. ...
  • Spalart, P. R., S. Deck, M. L. Shur, K. D. ...
  • Strelets, M. (۲۰۰۱). Detached eddy simulation of massively separated flows. ...
  • Szydlowski, J. and M. Costes (۲۰۰۴). Simulation of flow around ...
  • Taira, K., S. L. Brunton, S. T. Dawson, C. W. ...
  • Tian, R. Z., H. Y. Xu, Q. L. Dong and ...
  • Vorobiev, A., S. Gordeyev, E. J. Jumper, S. Gogineni, A. ...
  • Wang, K., M. Wang, S. Gordeyev and E. Jumper (۲۰۱۰). ...
  • Wang, M., A. Mani and S. Gordeyev (۲۰۱۲). Physics and ...
  • Weston, D. and S. E. Sherer (۲۰۱۹). Comparison of Computational ...
  • نمایش کامل مراجع