A review of Reynolds-averaged Navier-Stokes modeling for hypersonic large cone-flares

Hoste, Jimmy-John O.E. und Gibbons, Nick und Ecker, Tobias und Amato, Chiara und Knight, D.D. und Artemii, Sattarov und Thiry, Olivier und Hickey, Jean Pierre und Hizir, Fahri Erinç und Köktürk, Tolga und Castelino, Neil und Viti, Valerio und Roldan, Megan A. und Qiang, Steven und Coder, James G. und Baurle, Robert A. und White, Jeffery A. (2025) A review of Reynolds-averaged Navier-Stokes modeling for hypersonic large cone-flares. Physics of Fluids, 37 (2), Seiten 1-51. American Institute of Physics (AIP). doi: 10.1063/5.0246552. ISSN 1070-6631.

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9MB

Offizielle URL: https://pubs.aip.org/aip/pof/article/37/2/025193/3336380/A-review-of-Reynolds-averaged-Navier-Stokes

Kurzfassung

This work assesses the status of Reynolds-averaged Navier-Stokes' (RANS) predictive capability for axi-symmetric hypersonic geometries. An in-depth literature review on the topic is provided including relevant developments in the field of RANS for these types of setups. Furthermore, as part of the Applied Vehicle Technology-352 on hypersonic turbulence, a code-to-code comparison on two large cone-flare geometries, experimentally studied at Calspan-University of Buffalo Research Center, has been performed to evaluate the variability in predictions for freestream Mach numbers ranging between 5 and 13 at low enthalpy conditions. The nature of the physics found in cone-flare geometries is known to be extremely challenging for RANS computational fluid dynamics codes, a fact that is confirmed in this work.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

A review of Reynolds-averaged Navier-Stokes modeling for hypersonic large cone-flares

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Hoste, Jimmy-John O.E.	Destinus	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gibbons, Nick	Center for Hypersonics, University of Queensland, Brisbane, Australia	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ecker, Tobias	Tobias.Ecker (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-7134-1185	179422165
Amato, Chiara	chiara.amato (at) dlr.de	https://orcid.org/0009-0004-8888-6025	179422167
Knight, D.D.	Ruthers University, Piscataway, New Jersey, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Artemii, Sattarov	Cadence Design Systems, Brussels, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Thiry, Olivier	Cadence Design Systems, Brussels, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hickey, Jean Pierre	University of Waterloo, Department of Mechanical and Mechatronics Engineering, Waterloo, Canada	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hizir, Fahri Erinç	Aselsan, Turke	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Köktürk, Tolga	Aselsan, Turke	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Castelino, Neil	ANSYS Inc., 10 Cavendish Court, Lebanon, NH, 03766, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Viti, Valerio	ANSYS Inc., 10 Cavendish Court, Lebanon, NH, 03766, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Roldan, Megan A.	The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania 16802, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Qiang, Steven	The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania 16802, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Coder, James G.	The Pennsylvania State University, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Baurle, Robert A.	AFRL, Wright Patterson AFB, Ohio, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
White, Jeffery A.	NASA Langley, Hampton, Virginia 23666, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

19 Februar 2025

Erschienen in:

Physics of Fluids

Referierte Publikation:

Open Access:

Nein

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

DOI:

10.1063/5.0246552

Seitenbereich:

Seiten 1-51

Herausgeber:

Herausgeber	Institution und/oder E-Mail-Adresse der Herausgeber	Herausgeber-ORCID-iD	ORCID Put Code
NICHT SPEZIFIZIERT	AIP Publishing	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Verlag:

American Institute of Physics (AIP)

Name der Reihe:

Measurement, Modelling and Prediction of Hypersonic Turbulence

ISSN:

1070-6631

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

RANS, turbulence, hypersonic

HGF - Forschungsbereich:

Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr

HGF - Programm:

Raumfahrt

HGF - Programmthema:

Raumtransport

DLR - Schwerpunkt:

Raumfahrt

DLR - Forschungsgebiet:

R RP - Raumtransport

DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):

R - Wiederverwendbare Raumfahrtsysteme und Antriebstechnologie

Standort:

Göttingen

Institute & Einrichtungen:

Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Raumfahrzeuge, GO

Hinterlegt von:

Ecker, Tobias

Hinterlegt am:

05 Mär 2025 13:13

Letzte Änderung:

05 Mär 2025 13:13

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