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Adaptive mesh refinement based numerical simulation of detonation initiation in supersonic combustible mixtures using a hot jet

Xiaodong, Cai und Jianhan, Liang und Zhiyong, Lin und Deiterding, Ralf und Hui, Qin und Xu, Han (2015) Adaptive mesh refinement based numerical simulation of detonation initiation in supersonic combustible mixtures using a hot jet. Journal of Aerospace Engineering, 28 (1), Seiten 1-36. American Society of Civil Engineers. doi: 10.1061/(ASCE)AS.1943-5525.0000376. ISSN 0893-1321.

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Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)AS.1943-5525.0000376

Kurzfassung

The open-source program AMROC, implementing a block-structured adaptive mesh refinement method, was adopted for the fine structure numerical simulation of detonation initiation in supersonic combustible mixtures. Simulations were conducted on a nested parallel LINUX compute system. The initiation process was specified as three stages and their respective flow field characteristics were analyzed. Results indicate that a hot jet under specific conditions can have a similar effect as a pneumatic oblique bevel for inducing periodical shock-induced detonative combustion by a bow shock. The interaction of bow-shock-induced combustion with the local detonation wave, produced by the reflection shock on the upper wall, can create a structure with two triple-wave points. The hot jet not only plays a role in the detonation initiation, but also is found to act as a stabilizing control mechanism for detonation propagation. In our simulations, the detonation wave propagates in an overdriven state initially and achieves self-sustaining motion after the shutdown of the hot jet. Subsequently, the final pisiform structure of typical stable Chapman-Jouguet detonation cells is formed.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/84669/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:Published online: 02 August 2013, ISSN (online): 1943-5525, Paper: 04014046
Titel:Adaptive mesh refinement based numerical simulation of detonation initiation in supersonic combustible mixtures using a hot jet
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Xiaodong, CaiScience and Technology on Scramjet Laboratory, National University of Defense Technology, Hunan Changsha, 410073, ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jianhan, LiangScience and Technology on Scramjet Laboratory, National University of Defense Technology, Hunan Changsha, 410073, ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zhiyong, LinScience and Technology on Scramjet Laboratory, National University of Defense Technology, Hunan Changsha, 410073, ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Deiterding, Ralfralf.deiterding (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hui, QinScience and Technology on Scramjet Laboratory, National University of Defense Technology, Hunan Changsha, 410073, ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Xu, HanScience and Technology on Scramjet Laboratory, National University of Defense Technology, Hunan Changsha, 410073, ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2015
Erschienen in:Journal of Aerospace Engineering
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:28
DOI:10.1061/(ASCE)AS.1943-5525.0000376
Seitenbereich:Seiten 1-36
Verlag:American Society of Civil Engineers
ISSN:0893-1321
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Detonationen, Simulation, Scramjet, adaptive Gitterverfeinerung, adaptive mesh refinement
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Systeme und Kabine (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Fluidsysteme
Hinterlegt von: Micknaus, Ilka
Hinterlegt am:11 Feb 2015 16:55
Letzte Änderung:11 Feb 2015 16:55

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