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Investigations on the turbulent wake of a generic space launcher geometry in the hypersonic flow Regime; Beitrag im Sammelband

Saile, Dominik und Gülhan, Ali und Henckels, Andreas und Glatzer, Christian und Statnikov, Vladimir und Meinke, Matthias (2013) Investigations on the turbulent wake of a generic space launcher geometry in the hypersonic flow Regime; Beitrag im Sammelband. In: Progress in Flight Physics EDP Sciences. Seiten 209-234.

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4MB

Offizielle URL: https://www.eucass-proceedings.eu/articles/eucass/abs/2013/02/eucass5p209/eucass5p209.html

Kurzfassung

The turbulent wake flow of generic rocket configurations is investigated experimentally and numerically at a freestream Mach number of 6.0 and a unit Reynolds number of 10 106 m−1. The flow condition is based on the trajectory of Ariane V-like launcher at an altitude of 50 km, which is used as the baseline to address the overarching tasks of wake flows in the hypersonic regime like fluid-structural coupling, reverse hot jets and base heating. Experimental results using pressure transducers and the high-speed Schlieren measurement technique are shown to gain insight into the local pressure fluctuations on the base and the oscillations of the recompression shock. This experimental configuration features a wedgeprofiled strut orthogonally mounted to the main body. Additionally, the influence of cylindrical dummy nozzles attached to the base of the rocket is investigated, which is the link to the numerical investigations. Here, the axisymmetric model possesses a cylindrical sting support of the same diameter as the dummy nozzles. The sting support allows investigations for an undisturbed wake flow. A time-accurate zonal Reynolds-Averaged Navier-Stokes/Large Eddy Simulation (RANS/LES) approach is applied to identify shocks, expansion waves, and the highly unsteady recompression region numerically. Subsequently, experimental and numerical results in the strut-averted region are compared with regard to the wall pressure and recompression shock frequency spectra. For the compared configurations, experimental pressure spectra exhibit dominant Strouhal numbers at about SrD = 0.03 and 0.27, and the recompression shock oscillates at 0.2. In general, the pressure and recompression shock fluctuations numerically calculated agree reasonably with the experimental results. The experiments with a blunt base reveal base-pressure spectra with dominant Strouhal numbers at 0.08 at the center position and 0.145, 0.21-0.22, and 0.31-0.33 at the outskirts of the base.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/114153/
Dokumentart:Beitrag im Sammelband
Titel:Investigations on the turbulent wake of a generic space launcher geometry in the hypersonic flow Regime; Beitrag im Sammelband
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Saile, DominikDominik.Saile (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gülhan, AliAli.Guelhan (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Henckels, AndreasAndreas.Henckels (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Glatzer, ChristianrwthNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Statnikov, VladimirRWTH AachenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Meinke, MatthiasrwthNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2013
Erschienen in:Progress in Flight Physics
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:5
Seitenbereich:Seiten 209-234
Verlag:EDP Sciences
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Space Transportation System, Generic Launcher, Wake Flow, Hypersonic, Shock Oscillation, Numerical Simulation, Experiment, LES
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Hinterlegt von: Saile, Dominik
Hinterlegt am:19 Sep 2017 11:25
Letzte Änderung:31 Jul 2019 20:11

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