Finite response time of shock wave modulation by turbulence

K. Inokuma, T. Watanabe, K. Nagata, A. Sasoh, Y. Sakai
Finite response time of shock wave modulation by turbulence
Physics of Fluids 29(5) 051701 2017

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Abstract

Response time of the post-shock wave (SW) overpressure modulation by turbulence is investigated in wind tunnel experiments. A peak-overpressure fluctuation, observed on a wall, is induced by turbulence around the SW ray, but away from the wall, demonstrating finite response time of the modulation. We propose a model of the modulation based on the SW deformation by a local flow disturbance, which yields the response time being proportional to the product of the large-eddy turnover time and (MT/MS0)^0.5 (MT: turbulent Mach number and MS0: shock Mach number), in consistent with the experiments.

日本語訳 (DeepL翻訳)

乱流による衝撃波変調の有限応答時間

衝撃波後の圧力変調の乱流による応答時間について風洞実験により調査した。壁面で観測されるピーク圧力変動は、衝撃波線の周囲の乱流によって引き起こされるが、壁面からは離れており、変調の応答時間が有限であることが示された。我々は、局所的な流れの擾乱による衝撃波の変形に基づく変調のモデルを提案した。その結果、応答時間は大渦回転時間と (MT/MS0)0.5 (MT: 乱流マッハ数、MS0: 衝撃マッハ数) の積に比例することが分かり、実験と整合的であることが示された。

GD


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