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■035    ▼a(MiAaPQ)Purdue21273051
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a621
■1001  ▼aGray,  Kathryn.
■24510▼aInstability  and  Transition  on  Slender  Cones  Under  Fully  Quiet  Mach-6  Flow▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]▼bPurdue  University.  ▼c2022
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2022
■300    ▼a1  online  resource(209  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-01,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Schneider,  Steven;Jewell,  Joseph.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Purdue  University,  2022.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aExperiments  were  performed  in  the  Boeing/AFOSR  Mach-6  Quiet  Tunnel  on  sharp,  slender  straight  cones  at  zero  degrees  angle  of  attack.  These  long  models  allow  the  second  mode  to  grow  to  large  amplitudes  without  the  need  for  introduced  perturbations  and  without  the  presence  of  the  Gortler  instability.  PCB  pressure  sensors  and  global  thermal  imaging  are  used  to  study  the  development  of  the  second-mode  instability.  Transition  was  measured  on  both  the  2.5◦  and  3◦  half-angle  cones  in  high-Reynolds  number  quiet  flow,  indicated  by  increased  heating  and  by  breakdown  of  the  second-mode  instability.Evidence  of  a  flow-induced  vibration  on  the  2.5◦  model  was  also  measured  for  freestream  unit  Reynolds  numbers  between  approximately  6.5x106  and  9.5x106/m.  These  conditions  produce  large  second-mode  waves,  and  it  is  thought  that  the  second-mode  instability  incites  a  resonance  in  the  model  near  100  kHz.  The  vibration  interferes  with  measurements  of  the  second  mode.  Since  no  such  phenomenon  is  seen  on  the  3◦  cone,  it  was  the  predominant  model  studied.Second-mode  amplitudes  on  the  3◦  cone  grew  to  a  maximum  amplitude  before  breakdown  of  25.3%  of  the  mean  surface  pressure.  This  value  agreed  with  previous  correlations  between  edge  Mach  number  and  the  maximum  second-mode  amplitude  that  were  found  from  measurements  in  conventional  wind  tunnels.  The  maximum  second-mode  amplitude  was  measured  at  approximately  Rex  =  10.0  x  106  .  Small  residual  angles  of  attack  (less  than  0.1  ◦  )  did  not  significantly  affect  the  maximum  second-mode  amplitude  or  the  Reynolds  number  at  which  it  was  measured.Heat  transfer  was  measured  on  the  3◦  cone  using  IR  thermography,  and  the  laminar-scaled  Stanton  number  was  used  to  estimate  the  beginning  of  transition.  The  heating  rose  above  the  laminar  value  at  Rex  =  9.6  x  106  ,  almost  simultaneously  with  the  second  mode  reaching  the  maximum  amplitude.  This  indicates  that  transition  begins  as  the  second  mode  begins  to  break  down.  The  rise  in  heating  coincides  with  the  appearance  of  streamwise  heating  streaks.  The  streaks  move  forward  on  the  cone  for  increasing  Reynolds  numbers.  A  second  set  of  streaks  appears  downstream  of  the  primary  set  for  higher  Reynolds  numbers.  The  maximum  heating  is  measured  near  the  end  of  transition  at  approximately  Rex  =  12.4  x  106before  the  heating  decreases  towards  the  turbulent  value.Measurements  of  intermittency  were  used  to  estimate  the  onset  of  transition,  and  good  agreement  was  reached  with  the  transition-onset  location  estimated  using  heat  transfer.  The  measured  intermittency  compared  well  to  the  classic  Narasimha-Dhawan  distribution.  Additionally,  the  intermittency  indicated  that  the  flow  became  always  turbulent  at  approximately  Rex  =  12.0  x  106,  which  is  just  before  the  maximum  in  heating.  The  ratio  of  the  onset  of  transition  to  the  end  of  transition  for  the  3◦  cone  was  approximately  0.85.  The  ratio  for  the  Reentry  F  flight  was  approximately  0.8  and  the  ratio  for  conventional  wind  tunnels  is  typically  near  0.5.  These  results  support  previous  findings  that  the  transition  extent  in  quiet  tunnels  is  shorter  than  in  noisy  tunnels  and  better  approximates  that  seen  in  flight.
■590    ▼aSchool  code:  0183.
■650  4▼aHeat  transfer.
■650  4▼aReynolds  number.
■650  4▼aSensors.
■650  4▼aFluid  mechanics.
■650  4▼aMechanics.
■650  4▼aThermodynamics.
■690    ▼a0204
■690    ▼a0346
■690    ▼a0348
■71020▼aPurdue  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-01B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0183
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2022
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16932806▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024

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