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Numerical Investigation of Two Interacting Parallel Thruster-Plumes and Comparison to Experiment

Grabe, Martin und Holz, André und Ziegenhagen, Stefan und Hannemann, Klaus (2014) Numerical Investigation of Two Interacting Parallel Thruster-Plumes and Comparison to Experiment. AIP Conference Proceedings, 1628 (581). Americen Institut of Physics (AIP). doi: 10.1063/1.4902645. ISBN 978-0-7354-1265-1. ISSN 0094-243X.

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Offizielle URL: http://scitation.aip.org/content/aip/proceeding/aipcp/1628?ver=pdfcov

Kurzfassung

Clusters of orbital thrusters are an attractive option to achieve graduated thrust levels and increased redundancy with available hardware, but the heavily under-expanded plumes of chemical attitude control thrusters placed in close proximity will interact, leading to a local amplification of downstream fluxes and of back-flow onto the spacecraft. The interaction of two similar, parallel, axi-symmetric cold-gas model thrusters has recently been studied in the DLR High-Vacuum Plume Test Facility STG under space-like vacuum conditions, employing a Patterson-type impact pressure probe with slot orifice. We reproduce a selection of these experiments numerically, and emphasise that a comparison of numerical results to the measured data is not straight-forward. The signal of the probe used in the experiments must be interpreted according to the degree of rarefaction and local flow Mach number, and both vary dramatically thoughout the flow-field. We present a procedure to reconstruct the probe signal by post-processing the numerically obtained flow-field data and show that agreement to the experimental results is then improved. Features of the investigated cold-gas thruster plume interaction are discussed on the basis of the numerical results.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/90626/
Dokumentart:Tagungsband
Zusätzliche Informationen:Published: 02 Dezember 2014
Titel:Numerical Investigation of Two Interacting Parallel Thruster-Plumes and Comparison to Experiment
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Grabe, Martinmartin.grabe (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0361-2734NICHT SPEZIFIZIERT
Holz, Andréandre.holz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ziegenhagen, StefanStefan.Ziegenhagen (at) astrium.eads.netNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hannemann, Klausklaus.hannemann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2014
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:1628
DOI:10.1063/1.4902645
Seitenbereich:Seiten 581-588
Verlag:Americen Institut of Physics (AIP)
Name der Reihe:AIP Conference Proceedings
ISSN:0094-243X
ISBN:978-0-7354-1265-1
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Plume interaction, DSMC, Patterson probe
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Raumtransport
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RP - Raumtransport
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Raumfahrzeugsysteme - Anlagen u. Messtechnik (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Raumfahrzeuge
Hinterlegt von: Micknaus, Ilka
Hinterlegt am:08 Dez 2014 12:36
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:56

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