Hoste, Jimmy-John O.E. and Gibbons, Nick and Ecker, Tobias and Amato, Chiara and Knight, D.D. and Artemii, Sattarov and Thiry, Olivier and Hickey, Jean Pierre and Hizir, Fahri Erinç and Köktürk, Tolga and Castelino, Neil and Viti, Valerio and Roldan, Megan A. and Qiang, Steven and Coder, James G. and Baurle, Robert A. and White, Jeffery A. (2025) A review of Reynolds-averaged Navier-Stokes modeling for hypersonic large cone-flares. Physics of Fluids, 37 (2), pp. 1-51. American Institute of Physics (AIP). doi: 10.1063/5.0246552. ISSN 1070-6631.
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Official URL: https://pubs.aip.org/aip/pof/article/37/2/025193/3336380/A-review-of-Reynolds-averaged-Navier-Stokes
Abstract
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.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/212906/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | A review of Reynolds-averaged Navier-Stokes modeling for hypersonic large cone-flares | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 19 February 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Physics of Fluids | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 37 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1063/5.0246552 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | pp. 1-51 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Editors: |
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| Publisher: | American Institute of Physics (AIP) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Series Name: | Measurement, Modelling and Prediction of Hypersonic Turbulence | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1070-6631 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | RANS, turbulence, hypersonic | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Space Transportation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R RP - Space Transportation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - Reusable Space Systems and Propulsion Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Göttingen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute for Aerodynamics and Flow Technology > Spacecraft, GO | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Ecker, Tobias | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 05 Mar 2025 13:13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 18 Feb 2026 03:00 |
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