Shock Wave and Aeroelastic Coupling in Overexpanded Nozzle
Notice bibliographique
Résumé
The growing demand for increasing the engine power of a liquid rocket is driving the development of high-power De-Laval nozzles, which is primarily achieved by increasing the expansion ratio. A high-expansion-ratio for De-Laval nozzles can cause flow separation, resulting in unsteady, asymmetric forces that can limit nozzle life. To enhance nozzle performance, various separation control methods have been proposed, but no methods have been fully implemented thus far due to the uncertainties associated with simulating flow phenomena. A numerical study of a high-area-ratio rocket engine is performed to analyze the aeroelastic performance of its structure under flow separation conditions. Based on numerical methodology, the flow inside a rocket nozzle (the VOLVO S1) is analyzed, and different separation patterns are comprehensively discussed, including both free shock separation (FSS) and restricted shock separation (RSS). Since the location of the flow separation point strongly depends on the turbulence model, both the single transport equation and two-transport-equation turbulence models are simulated, and the findings are compared with the experimental results. Therefore, the Spalart–Allmaras (SA) turbulence model is the ideal choice for this rocket nozzle geometry. A wavelet is used to analyze the amplitude frequencies from 0 to 100 Hz under various pressure fluctuation conditions. Based on a clear understanding of the flow field, an aeroelastic coupling method is carried out with loosely coupled computational fluid dynamics (CFD)/computational structural dynamics (CSD). Some insights into the aeroelasticity of the nozzle under separated flow conditions are obtained. The simulation results show the significant impact of the structural response on the inherent pressure pulsation characteristics resulting from flow separation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».