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05.03.2020 | Original Paper | Ausgabe 6/2020

Acta Mechanica 6/2020

Nonlinear supersonic indicial response of diamond airfoils

Zeitschrift:
Acta Mechanica > Ausgabe 6/2020
Autoren:
Sheng Li, Chen-Yuan Bai, Zi-Niu Wu
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Supersonic flows around diamond airfoils, under large-amplitude step motion, are analytically studied. Nine regions with distinct flow structures are identified on each side. These regions include intricate wave structures and significantly shape the indicial response. The novelty of this work is to develop theoretical models, capable of describing each region’s wave speed, pressure, and force. We achieve this by correcting the linear solution to the problem and incorporating nonlinear effects of large angle and airfoil thickness. Our model reports good accuracy regarding the computational fluid dynamics. And three stages, which are predicted by this model, precisely capture important features of aerodynamic force evolution.

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