CSD Predictions of Jet Exhaust Plumes

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.