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Effect of duct geometry on Shock Wave Discharge

Journal of Thermal Science 2006年第4期15卷 349-354页

作者： Y.-H.Kweon Y.Miyazato T.Aoki H.-D.Kim T.Setoguchi Department of Energy and Environmental Engineering Kyushu UniversityKasuga 816-8580Japan Faculty of Environmental Engineering The University of KitakyushuKitakyushu 808-0135Japan School of Mechanical Engineering Andong National UniversityAndong 760-749Korea Department of Mechanical System Engineering Saga UniversitySaga 840-8502Japan

This paper describes computational work to understand the unsteady flow-field of a shock wave discharging from an exit of a duct and impinging upon a flat plate. A flat plate is located downstream, and normal to the axis of the duct. The distance between the exit of the duct and flat plate is changed. In the present study, two different duct geometries （i.e., square and cross section） are simulated to investigate the effect of duct geometry on the un-steady flows of a shock wave. In computation, the total variation diminishing （TVD） scheme is employed to solve three-dimensional, unsteady, compressible, Euler equations. Computations are performed over the range of shock Mach number from 1.05 to 1.75. Computational results can predict the three-dimensional dynamic behaviour of the shock wave impinging upon the flat plate. The results obtained show that the pressure increase generated on the plate by the shock impingement depends on the duct geometry and the distance between the duct exit and plate, as well as the shock Mach number. It is also found that for the duct with cross-section, the unsteady loads acting on the flat plate are less, compared with the square duct.

关键词： unsteady flow compressible flow shock wave shock impingement duct geometry

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