Hypersonic flow and heat transfer of a micro-rough plate in the near-continuum regime

物理 机械 马赫数 传热 热流密度 自由流 高超音速 雷诺数 湍流
作者
Jinghui Guo,Xiaoyong Wang,Sijia Li,Guiping Lin
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:35 (10) 被引量:3
标识
DOI:10.1063/5.0170266
摘要

Hypersonic near-continuum flow over a flat plate with micro-scale roughness is studied using the kinetic direct simulation Monte Carlo method on roughness module configurations with different relative roughness (h) values and roughness densities (RN) under a matrix of freestream parameters (Mach number Ma∞, Reynolds number Re∞, temperature T∞, and Knudsen number Kn∞). An open-source Stochastic PArallel Rarefied-gas Time-accurate Analyzer code, which enables Cartesian grid adaption and efficient parallelization, is utilized for the rough-plate flow simulations. Flowfield analysis reveals that the local patterns inside the roughness modules evolve starting from closed (two vortices) via transitional ultimately to open (one vortex) by an increase in h, with co-existing shrinkage of high-density zones and attenuation of density peaks. The surface quantities are significantly influenced by the flowfield characteristics, and a local association between the peak heat flux and the peak pressure is identified. Non-dimensional peak heating and pressure correlation laws for the local peak heat flux and pressure coefficients in terms of two length-scale transformations are proposed, enabling the capture of local heating and pressure extrema on rough plates with varying h and RN conditions under different Ma∞, Re∞, and T∞ parameter values. The peak heat flux and pressure coefficients can be described by analogous correlating equations expressed by first-order-polynomial or power functions. An increase in the rarefaction degree (Kn∞) deviating from the near-continuum regime causes the correlation laws to fail.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
左丘映易完成签到,获得积分0
11秒前
无辜摇伽完成签到,获得积分10
13秒前
樱桃汽水完成签到,获得积分10
18秒前
Haibrar完成签到 ,获得积分10
27秒前
追寻大有完成签到 ,获得积分20
28秒前
阁主完成签到,获得积分10
29秒前
旺旺完成签到,获得积分10
30秒前
美好的莫英完成签到,获得积分10
31秒前
pengpengpeng完成签到,获得积分10
34秒前
南风完成签到 ,获得积分10
34秒前
云然完成签到 ,获得积分10
36秒前
CZ88完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
SHukie完成签到 ,获得积分10
41秒前
惊鸿H完成签到 ,获得积分10
51秒前
xxxyz完成签到,获得积分10
56秒前
殷勤的紫槐的应助被stop here采纳,获得200
57秒前
victory_liu发布了新的文献求助20
58秒前
淡然雅彤完成签到,获得积分10
59秒前
huzhxi完成签到,获得积分10
1分钟前
提莫将军完成签到,获得积分10
1分钟前
Livtales完成签到 ,获得积分10
1分钟前
默岩1990完成签到,获得积分10
1分钟前
harden9159完成签到,获得积分0
1分钟前
阳阳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
TTZ完成签到,获得积分10
1分钟前
reiner完成签到 ,获得积分10
1分钟前
潇洒醉冬完成签到,获得积分10
1分钟前
Huang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qingshui完成签到,获得积分10
1分钟前
赘婿的应助被里昂义务采纳,获得50
1分钟前
w0304hf完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
mmmm的应助被沉静鼠鼠采纳,获得10
1分钟前
foyefeng完成签到,获得积分10
1分钟前
DR.秋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wuxinrong完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小鱼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
鲁以筠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
韶绍完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1500
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Practical Nonconvex Nonsmooth Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7924101
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9419352
关于积分的说明 20934386
捐赠科研通 7519229
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3364892
关于科研通互助平台的介绍 2502151
邀请新用户注册赠送积分活动 2396169