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Injection and mixing in a scramjet combustor: DES and RANS studies

You, Yangcheng und Lüdeke, Heinrich und Hannemann, Klaus (2013) Injection and mixing in a scramjet combustor: DES and RANS studies. Proceedings of the Combustion Institute, Vol. 34 (2), Seiten 2083-2092. Elsevier. doi: 10.1016/j.proci.2012.10.001. ISSN 1540-7489.

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Offizielle URL: http://www.elsevier.com/locate/proci

Kurzfassung

The low momentum flux ratio jet in the HyShot II scramjet combustor is studied by DES (Detached Eddy Simulation) and RANS (Reynolds-Averaged Navier–Stokes) methods. The flow structure near the injector, shock pattern in the symmetry plane as well as the instantaneous coherent structures are presented and explained. Further insight into the flow physics is obtained by visualizing instantaneous coherent structures. The formation of Ω-shaped vortices, which was previously observed in experiments but never well-studied numerically, is discussed in detail. A new schematic of flow physics is proposed to enhance the understanding of the low momentum flux ratio jet. Compared to the DES result, the RANS method is unable to capture the dynamics of turbulent structures. The DES method provides much detailed information about mixing patterns and a more reliable mixing efficiency than the RANS result. The RANS method over-predicts the eddy-viscosity during turbulence modeling and suppresses unsteady turbulent fluctuations by time averaging, which results in a 25% over-estimation of the mixing efficiency.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/80514/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:Published online: 23. October 2012
Titel:Injection and mixing in a scramjet combustor: DES and RANS studies
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
You, YangchengXiamen University, ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lüdeke, HeinrichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hannemann, KlausNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2013
Erschienen in:Proceedings of the Combustion Institute
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:Vol. 34
DOI:10.1016/j.proci.2012.10.001
Seitenbereich:Seiten 2083-2092
Verlag:Elsevier
Name der Reihe:SciVerse ScienceDirect
ISSN:1540-7489
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Injection; Mixing; Scramjet; Combustor; Detached Eddy Simulation
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 - Raumfahrzeugsysteme - Anlagen u. Messtechnik (alt)
Standort: Braunschweig , Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Raumfahrzeuge
Hinterlegt von: Brennecke-Hosseinzadeh, Dagmar
Hinterlegt am:14 Jan 2013 15:36
Letzte Änderung:02 Okt 2013 14:55

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