AEOLUSによる極超音速粘性流れ解析

超音速気流

次の様な条件の下、球状物体前部に形成される衝撃波の計算を行ったものです。
  • 半径: 6.5 mm 
  • 主流の速度, 温度, 圧力: 5280 m/s (マッハ数15.3), 300 K, 664 Pa
    尚、気流の方向は画面の左から右です。
  • 半径でとった主流レイノルズ数: 6500

CIP法は方程式を勾配型にして解くため、保存則が破れる可能性があります。 これは、特に衝撃波の計算に深刻な影響を与えます。 このため、von Neumann-Richtmyer型の人工粘性を用いて計算しました。 以下に示す定常解で、衝撃層の各物理量について、ほぼ定量的に妥当な結果が得られていることがわかります。


圧力変化

     


左:人工粘性あり。右:人工粘性なし。
右の結果は、コンタの表示スケールは左のものより十分小さくなっています。
結果として人工粘性を考慮しない場合、衝撃層が発達しないことが分かります。
動画が表示されない方はこちらから:人工粘性あり(avi)  人工粘性なし(avi)



密度変化


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温度変化



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