Nowe odkrycie w inżynierii rewolucjonizuje naddźwiękowe pojazdy

Niesamowite wyniki hipersonicznych symulacji przepływu powietrza mogą pomóc w ustaleniu silniejszych, szybszych i dłuższych naddźwięków w najbliższej przyszłości.

W nowym dochodzeniu, niedawno w Fizyczne przegląd płynówgrupa inżynierów z University of Urbana-Champaign (USA) ujawniła, że ​​sekret zwiększania prędkości samochodów jest w Przepływ powietrza wokół szybko poruszających się stożków.

Przy prędkości naddźwiękowej Mach 5 lub więcej niż 5-krotność prędkości dźwięku (6174 kilometrów na godzinę)-przepływ powietrza wokół powierzchni pojazdu staje się złożony i nieregularny.

Większość symulacji zakłada, że ​​przepływ jest symetryczny wokół całego stożka. Jednak do niedawna badania przejścia z aerodynamicznego na turbulentne były możliwe tylko w dwóch wymiarach. Z tego powodu nie można było być pewne, że nie było asymetrii w przepływie wokół trójwymiarowej struktury.

Teraz, korzystając z Superkomputera Border Superkomputera zaawansowanego centrum obliczeniowego w Teksasie, zespół inżynierów symulował sposób, w jaki przepływ powietrza wokół obiektu w kształcie stożka – często używany jako uproszczony model dla pojazdów hiperonicznych – Zmiany w trzech wymiarach z dużą prędkością.

Podsumowując, badanie przeprowadzono zarówno dla prostego, jak i podwójnego stożka, które pomogło naukowcom zbadać, w jaki sposób wiele fal uderzeniowych oddziałuje ze sobą.

„Oczekiwano, że przepływ wokół stożka składał się z koncentrycznych taśm, ale Zauważyliśmy przerwy w przepływie wewnątrz warstw wstrząsuzarówno w postaci prostej i podwójnej formy stożkowej ”, wyjaśnił lider badania i inżynier lotniczy Irmak Taylan Karpuzcucytowany przez ten sam magazyn.

Jest PRZEWODNIKI WIERZE SZCZĘŚLIWE W KPŁATY Stożka.

To znaczy duże prędkości, fala uderzeniowa zbliża się do stożkaściskając cząsteczki powietrza w niestabilnych warstwach i Wzmacniając niestabilność w przepływie powietrza.

Jak wyjaśniono, zespół potwierdził swoje teorie, po przeprowadzeniu programu, który nastąpił po każdej cząsteczce symulowanego powietrza i uchwycił sposób, w jaki kolizje między cząsteczkami wpływają na przepływ powietrza.

Zakłócenia wydawały się rozwijać tak wysokie, jak prędkości, podkreślił duet inżynierów.

„Wraz ze wzrostem liczby Macha wstrząs zbliża się do powierzchni i promuje tę niestabilność. Byłoby zbyt drogie, aby wykonać symulację przy wszystkich prędkościach, ale Zrobiliśmy to Mach 6 i nie obserwowaliśmy żadnej przerwy w przepływie„, Afirmau Watermelon.

Nowe odkrycia mogą pomóc inżynierom wymówić silniejsze i szybsze pojazdy, które mogą wytrzymać ekstremalne temperatury, ciśnienia i wibracje – na przykład podczas lotu hipersonicznego.