Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

CSD Predictions of Jet Exhaust Plumes.

CSD Predictions of Jet Exhaust Plumes. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Christer Fureby, Oskar Parmhed, Jon Tegnér
Ort: Stockholm
Sidor: 25
Utgivningsår: 2008
Publiceringsdatum: 2008-03-27
Rapportnummer: (FOI-R--2327--SE)
Nyckelord DIRCM, laser, atmosfärisk turbulens, jetmotor, utblås, plym, LES, CFD, dysa, frist röm
Keywords DIRCM, laser, atmospheric turbulence, jet engine, exhaust, plume, LES, CFD, nozzle shape, bypass air
Sammanfattning DIRCM (Directed Infra-Red Counter Measures) används för att skydda luftfartyg från värmesökande robotar. Principen för DIRCM ar att belysa robotens sökarhuvud med laserljus för att förstöra eller förvirra sökarelektroniken. Det finns flera källor till störningar av det utsända ljuset, till exempel vibrationer, atmosfärisk turbulens, aero-optiska effekter och motorutblås. Fluktuationer i luftens brytningsindex på laserljusets väg kan leda till flera sorters störning av laserstrålen. En kropp som rör sig snabbt genom luften genererar mer turbulens än vad som vanligen finns i den omgivande atmosfären. På motsvarande sätt genererar en jetmotors utblås ännu kraftigare turbulens. Denna turbulens är inte bara kraftigare än den omgivande atmosfärens utan har också en annan karaktäristik med kraftiga gradienter i temperatur, hastighet, tryck och sammansättning. I denna rapport studeras några aspekter av jetmotorutblås med hjälp av CFD (Computational Fluid Dynamics - Numerisk StrömningsMekanik). På grund av problemets natur med små rumsliga skalor och såväl spatial som temporal variation av brytningsindex har vi valt använda LES (Large Eddy Simulation - StorVirvelSimulering). Simuleringar har utförts för såväl en försöksuppställning från Volvo Aero Corporation med en nedskalad version av en jetmotor, som för idealiserade jetstrålar med högre upplösning för att bestämma strömningkaraktäristiken. För de idealiserade jetstrålarna har också dysans geometri och friströmmen varierats.
Abstract Directed Infra-Red Counter Measures (DIRCM) are used to protect airborne platforms from heat seeking missiles. The basic operating principle for DIRCM systems is to direct energy (laser light) into the sensor of the missile and thereby destroy or confuse the missile seeker electronics. There are several sources for disturbance of the emitted light, e.g. vibrations, atmospheric turbulence, aero-optical effects and engine exhaust. Fluctuations in the refractive index of the air through which the laser propagates may lead to such as beam broadening, beam wander, intensity fluctuations and phase variations. A fast moving body will generate more turbulence than is usually found in the ambient atmosphere. Similarly, jet engine exhaust plumes create even higher levels of turbulence. This turbulence is not just stronger than the ambient atmospheric turbulence but also of a different kind, involving large gradients in temperature, velocity, pressure, and composition. In the present report various aspects of jet engine exhaust plumes are studied using computational fluid dynamics (CFD). Due to the requirements of the problem, detailed simulation of small scale variability in the refractive index, large eddy simulation (LES) was chosen for the simulations. Simulations are carried out for both an experiment performed by the Volvo Aero Corporation using a scaled down version of a jet engine, and idealized jets with high resolution to determine flow characteristics. For the idealized jets the nozzle shapes and bypass flow have also been varied.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182