A Study on the Reduction of Drag and Heat Transfer on a Conventional Hypersonic Nose Cone

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 5

فایل این مقاله در 20 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JHMTR-12-2_013

تاریخ نمایه سازی: 23 فروردین 1405

چکیده مقاله:

In the present study, the effect of jet injection on two geometries—single-cone and double-cone—subjected to hypersonic flow is investigated. The simulations are performed using ANSYS-Fluent software. The baseline case is one where the nose lacks injection. The single-cone nose is tested at Mach ۶, and the double-cone nose at Mach ۵.۴. The results show that increasing injection pressure results in a drag coefficient reduction of ۴۹.۲% for the single-cone geometry and ۶۲.۷% for the double-cone geometry, compared to the baseline. Additionally, the heat flux decreases by ۶۰% for the single-cone nose and ۴۱.۳% for the double-cone nose. Higher injection pressure leads to an increase in bow shock standoff distance upstream of both the single-cone and double-cone noses. Increasing injection temperature has minimal impact on the drag coefficient and pressure distribution on the surface of the single-cone nose but significantly reduces the Stanton number, thereby decreasing heat transfer and enhancing nose cooling. Increasing the injection diameter from zero to ۵ mm in the single-cone nose results in a ۲۳% reduction in drag coefficient, while for the double-cone geometry, increasing the diameter to ۱۶.۵ mm reduces the drag coefficient by ۷۵.۰۴%. Changing the fluid type from air to a gas mixture decreases the maximum Stanton number by ۱۹.۳%.

نویسندگان

Mohammad Hadi Islamy

Qadr Aerodynamic Institute, Imam Hossein University, Tehran, ۱۶۹۸۷۱۵۴۶۱, Iran

Mohsen Sargolzayi

Qadr Aerodynamic Institute, Imam Hossein University, Tehran, ۱۶۹۸۷۱۵۴۶۱, Iran

Esmaeil Yaddollahi Afra

Department Aerospace Engineering, Faculty of New Sciences and Technologies, Semnan University, Semnan, ۱۹۱۱۱-۳۵۱۳۱, Iran

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 :
  • Fadgyas, M.C., Pricop, M.V., Niculescu, M.L. and Cojocaru, M.G., ۲۰۱۸. ...
  • Natali, M., Kenny, J.M. and Torre, L., ۲۰۱۶. Science and ...
  • Huang, W., ۲۰۱۵. A survey of drag and heat reduction ...
  • Zhou, C., and Ji, W., ۲۰۱۴. A three-dimensional numerical investigation ...
  • Guo, J., Lin, G., Bu, X., Bai, L., and Chao, ...
  • Sun, X., Huang, W., Ou, M., Zhang, R., and Li, ...
  • Ganesh, M.A., and John, B., ۲۰۱۸. Concentrated energy addition for ...
  • Lekzian, E., ۲۰۲۳. Study of a non-reacting hypersonic flow over ...
  • Huang, W., Chen, Z., Yan, L., Yan, B., and Du, ...
  • Darbandi, M., and Lakzian, E., ۲۰۱۳. Mixing enhancement of two ...
  • Darbandi, M., Sabouri, M., Lekzian, E., and Schneider, G.E., ۲۰۱۳. ...
  • Lekzian, E., and Farshi Fasih, H.R., ۲۰۲۲. Effect of Obstacles ...
  • Lekzian, E., and Sabouri, M., ۲۰۲۴. DSMC investigation on rarefied ...
  • Lekzian, E., Ebrahimi, A., and Parhizkar, H., ۲۰۱۷. Performance analysis ...
  • Lekzian, E., Parhizkar, H., and Ebrahimi, A., ۲۰۱۸. Study of ...
  • Guo, G., Qin, L., and Wu, J., ۲۰۲۵. Effect of ...
  • Huang, J., Yao, W.-X., and Jiang, Z.-P., ۲۰۱۹. Penetration fine ...
  • Wang, Z. and Zhang, X., ۲۰۲۲. Parametric research on drag ...
  • Jin, W., ۲۰۱۹. Attached flow formed by opposing jet in ...
  • Yuan, Z., Zhao, W., and Chen. W., ۲۰۱۹. Numerical study ...
  • Shen, B., Liu, W., and Yin, L., ۲۰۱۸. Drag and ...
  • Li, S., Wang, Z., Barakos, G.N., Huang, W., and Steijl, ...
  • Gerdroodbary, M.B., Imani, M., and Ganji, D., ۲۰۱۵. Investigation of ...
  • Yisheng, R., ۲۰۱۳. Drag reduction research in supersonic flow with ...
  • Gerdroodbary, M.B., Bishehsari, S., Hosseinalipour, S., and Sedighi, K., ۲۰۱۲. ...
  • Chen, L.-W., Wang, G.-L., and Lu, X.-Y., ۲۰۱۱. Numerical investigation ...
  • Anjalidevi, S. and Aruna, S., ۲۰۱۱. Effect of counterflow jet ...
  • Bilal Hussain Shah, S., and Lu, X.-Y., ۲۰۱۰. Computational study ...
  • Tamada, I., Aso, S., and Tani, Y., ۲۰۱۰. Reducing aerodynamic ...
  • Kulkarni, V., and Reddy, K., ۲۰۰۹. Effect of a supersonic ...
  • Kulkarni, V., and Reddy, K., ۲۰۰۹. Drag reduction by counterflow ...
  • Sriram, R., and Jagadeesh, G., ۲۰۰۹. Film cooling at hypersonic ...
  • Cheng, G., Neroorkar, K., Chen, Y. S., Wang, T.S., and ...
  • Hayashi, K., Aso, S., and Tani. Y., ۲۰۰۵. Numerical study ...
  • نمایش کامل مراجع