1. IntroductionShock-wave boundary

1. Introduction
Shock-wave boundary layer interactions (SBLI) occur in all practical transonic, supersonic and hypersonic vehicles. In one of the earliest reviews on the subject, Green [1] identifies four important situations: transonic aerofoils, high-speed inlets, nozzles at off-design conditions, and near control flaps. This paper examines the last three, where typically the boundary layer, which could be laminar, transitional or turbulent (STBLI), on a surface encounters a shock wave, generated perhaps by an adjacent or opposite surface. The practical impact can be very harmful and must be factored into design tradeoffs. On the exterior of the aircraft, SBLI can cause loss of control authority, peaks in surface thermomechanical loading, and unsteadiness of a nature that can induce adverse structural response. In internal flows, SBLI can enhance pressure losses and distortion, and in extreme cases could trigger potentially catastrophic events leading to unstart. From a fundamental fluid dynamics perspective, such viscous–inviscid interactions generate a diverse range of phenomena. In strong interactions, the flow separates to yield vortical structures, turbulence amplification and modifications to the structure parameter. Multiple unsteady phenomena simultaneously impose their signature on the unsteady spectrum.

The importance of SBLI is reflected in the emphasis they have received. They are an important component of the National Hypersonics Foundational Research Plan, developed by AFOSR, NASA and Sandia, which provides a framework of the main areas in hypersonics research. The Research and Technology Office, Air Vehicle Technology (RTO/AVT) has been an integral part of that development (see Ref. [2]). Efforts from European, Australian and Japanese programs have focused on varied aspects of SBLI and have greatly contributed to fundamental and applied advances over the last decade.

Numerous review articles provide chronological snapshots of the state-of-the art at different times over the past several decades with extended discussions of the physics as well as experimental and numerical techniques [3], [4], [5], [6], [7], [8] and [9]. Among the latest is by Dolling [10], which focuses especially on elaborating on outstanding issues and suggests next steps in the development and application of simulation tools and measurements. Other recent compendiums of SBLI research may be found in Refs. [11] and [12].

The fundamental physics of SBLI are best examined in canonical situations. Some of the more common configurations are shown in Fig. 1. Extensive measurements are available for these, including time mean and unsteady measurements of surface pressure, skin friction coefficient, heat transfer rate, particle image velocimetry (PIV) and field Pitot pressure surveys. Qualitative measurements include schlieren images of shock structure and surface oil flow visualizations. A few representative articles may be found in Refs. [13], [14], [15], [16], [17] and [18]. The nominally 2-D configurations comprised of impinging shocks (Fig. 1(a)) and compression ramps (angle θ, Fig. 1(b)) represent perhaps the most studied problems, although in practice three-dimensional effects associated with sidewalls and corner flows often contaminate such observations. The axisymmetric counterpart is the cylinder flare or a double cone (Fig. 1(c)). Sweep (angle λ) can be introduced into the compression ramp to yield the swept ramp (or corner), Fig. 1(d). Further, increasing θ to 90° yields the (single) sharp-fin ( Fig. 1(e)) while positioning an opposing fin generates the double-fin configuration (Fig. 1(f)). A blunt fin (not shown) on plate has also been extensively explored as a surrogate for protuberances. Three-dimensionality can be introduced into axisymmetric situations with angle of attack or for example as in Ref. [17] by off-setting the axis of one component relative to the other. The internal flow situation (Fig. 1(g)) is representative of dual-mode or scramjet flowpaths.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำโต้คลื่นกระแทกชั้นขอบเขต (SBLI) เกิดขึ้นในทางปฏิบัติ transonic เหนือ และ hypersonic ยานพาหนะทั้งหมด ความคิดเห็นที่เร็วที่สุดในเรื่องหนึ่ง เขียว [1] ระบุสถานการณ์สำคัญที่สี่: transonic aerofoils ช่องความเร็วสูง หัวฉีดปิดออกแบบ และ ใกล้อวัยวะเพศหญิงควบคุม กระดาษนี้ตรวจสอบสามครั้งสุดท้าย ซึ่งโดยทั่วไปชั้นขอบเขต ซึ่งอาจเป็น laminar เปลี่ยนแปลง หรือปั่นป่วน (STBLI), บนพื้นผิวพบคลื่นกระแทก สร้างขึ้นอาจจะ โดยการติดกัน หรือตรง ข้ามพื้นผิว ผลกระทบทางปฏิบัติอาจเป็นอันตรายมาก และต้องแยกตัวประกอบเป็นยืนยันการออกแบบ ด้านนอกของเครื่องบิน SBLI อาจทำให้สูญเสียอำนาจควบคุม ยอดโหลดคืนพื้นผิว และยกของธรรมชาติที่สามารถก่อให้เกิดผลตอบสนองโครงสร้าง ในกระแสภายใน SBLI สามารถเพิ่มสูญเสียแรงดันและความผิดเพี้ยน และในกรณีที่รุนแรงอาจก่อให้เกิดเหตุการณ์รุนแรงอาจนำไปสู่ unstart จากมุมมองพื้นฐานกลศาสตร์ ปฏิสัมพันธ์เช่นความหนืด – inviscid สร้างปรากฏการณ์หลากหลาย ในการโต้ตอบที่แข็งแกร่ง การไหลแยกเพื่อให้โครงสร้าง vortical ขยายความปั่นป่วน และการปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์ของโครงสร้าง ปรากฏการณ์หลายถ้าพร้อมกันกำหนดลายเซ็นของพวกเขาบนสเปกตรัมถ้าความสำคัญของ SBLI ที่ยอดเน้นพวกเขาได้รับนี้ มีองค์ประกอบสำคัญของชาติ Hypersonics พื้นฐานวิจัยแผน พัฒนา โดย AFOSR, NASA และ ทดลอง ซึ่งมีกรอบของพื้นที่หลักในการวิจัย hypersonics การวิจัยและเทคโนโลยีสำนักงาน เทคโนโลยียานอากาศ (RTO/AVT) ได้เป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนานั้น (ดูรหัส [2]) ความพยายามจากยุโรป ออสเตรเลีย และญี่ปุ่นโปรแกรมมุ่งเน้นแง่มุมที่แตกต่างกันของ SBLI และมีการพื้นฐาน และใช้ความก้าวหน้าในทศวรรษบทความรีวิวมากมายให้สแนปช็อตตามลำดับเวลาของรัฐของที่ในศิลปะต่างเวลากว่าหลายทศวรรษผ่านมากับการสนทนาแบบขยายของฟิสิกส์เช่นเป็นทดลอง และตัวเลขเทคนิค [3], [4], [5], [6], [7], [8] [9] ระหว่างล่าสุดเป็น โดย Dolling [10], ซึ่งมุ่งเน้นโดยเฉพาะบรรยากาศในประเด็นที่โดดเด่น และแนะนำขั้นตอนถัดไปในการพัฒนาและประยุกต์ใช้เครื่องมือการจำลองและการวัด อื่น ๆ compendiums ล่า SBLI วิจัยอาจพบได้ใน Refs [11] และ [12]ฟิสิกส์พื้นฐานของ SBLI มีการตรวจสอบที่ดีที่สุดในสถานการณ์ที่เป็นที่ยอมรับ บางส่วนของการกำหนดค่าทั่วไปจะแสดงในรูปที่ 1 วัดกว้างขวางมีเหล่านี้ รวมหมายถึงเวลาและถ้าวัดความดันพื้นผิว ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานผิว อัตราการถ่ายโอนความร้อน อนุภาคภาพ velocimetry (PIV) และฟิลด์ Pitot ดันสำรวจ การประเมินเชิงคุณภาพได้แก่ภาพ schlieren กระแทกโครงสร้างและพื้นผิวน้ำมันไหลจินตภาพ บทความตัวแทนกี่อาจพบได้ใน Refs [13], [14], [15], [16], [17] [18] ตั้งค่าคอนฟิก 2 D นาม impinging แรงกระแทก (รูป 1(a)) และการบีบอัดทางลาด (ค่าθมุม รูป 1(b)) เป็นตัวแทนอาจจะศึกษามากที่สุดปัญหา ถึงแม้ว่าในทางปฏิบัติสามมิติผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับท่อระบาย และมุมกระแสมักจะปนเปื้อนดังกล่าวสังเกตประกอบด้วย คู่ axisymmetric คือ แสงแฟลร์กระบอกหรือกรวยคู่ (รูป 1(c)) กวาด (มุมλ) สามารถนำไปอัดทางลาดให้ผลการกวาด 1(d) มะเดื่อลาด (หรือมุม), เพิ่มเติม เพิ่มค่าθถึง 90° อัตราผลตอบแทน (โสด) คม-fin (รูป 1(e)) ในขณะที่ตำแหน่งครีบตรงข้ามการสร้างการกำหนดค่าคู่หู (รูป 1(f)) Fin ทื่อ (ไม่แสดง) บนแผ่นอย่างกว้างขวางที่สำรวจเป็นตัวแทนสำหรับนูน แห่งดวงสามารถถูกนำเข้าสู่สถานการณ์ axisymmetric กับมุมของการโจมตี หรือตัวอย่างเช่น ในรหัส [17] โดยปิดการตั้งค่าแกนของส่วนหนึ่งสัมพันธ์กับอีก สถานการณ์ภายในของไหล (รูป 1(g)) เป็นตัวแทนของสองโหมดหรือ scramjet flowpaths

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำ
ยานพาหนะปฏิสัมพันธ์ชั้นขอบเขตช็อกคลื่น (SBLI) เกิดขึ้นในทุก transonic ปฏิบัติเหนือและความเร็ว ในตอนหนึ่งของการแสดงความคิดเห็นที่เก่าแก่ที่สุดในเรื่องกรีน [1] ระบุสี่สถานการณ์สำคัญ: aerofoils transonic, เวิ้งความเร็วสูงหัวฉีดที่สภาวะปิดการออกแบบและการควบคุมอวัยวะเพศหญิงที่อยู่ใกล้ กระดาษนี้จะตรวจสอบในช่วงสามซึ่งมักจะเป็นบริเวณชั้นซึ่งอาจจะราบเรียบกาลหรือป่วน (STBLI) บนพื้นผิวพบคลื่นช็อกซึ่งสร้างขึ้นโดยอาจพื้นผิวที่อยู่ใกล้เคียงหรือตรงข้าม ผลกระทบในทางปฏิบัติอาจเป็นอันตรายมากและต้องได้รับการพิจารณาในการออกแบบที่สมดุล ด้านนอกของเครื่องบิน, SBLI สามารถก่อให้เกิดการสูญเสียของผู้มีอำนาจในการควบคุมยอดในการโหลดพื้นผิว thermomechanical และความไม่แน่นอนของธรรมชาติที่สามารถเหนี่ยวนำให้เกิดการตอบสนองที่มีโครงสร้างที่ไม่พึงประสงค์ กระแสภายใน SBLI สามารถเพิ่มการสูญเสียความดันและการบิดเบือนและในกรณีที่รุนแรงอาจทำให้เกิดเหตุการณ์ภัยพิบัติที่อาจเกิดขึ้นนำไปสู่การ unstart จากพื้นฐานพลศาสตร์ของไหลมุมมองปฏิสัมพันธ์หนืด-inviscid ดังกล่าวสร้างความหลากหลายของปรากฏการณ์ ในการมีปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งไหลแยกเพื่อให้โครงสร้าง vortical ปั่นป่วนการขยายและการปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์โครงสร้าง ปรากฏการณ์มั่นคงหลายคนพร้อมกันกำหนดลายเซ็นของพวกเขาในสเปกตรัมมั่นคง

ความสำคัญของการ SBLI สะท้อนให้เห็นในความสำคัญที่พวกเขาได้รับ พวกเขาจะเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของแผน Hypersonics พื้นฐานวิจัยแห่งชาติพัฒนาโดย AFOSR นาซาและซานเดียซึ่งมีกรอบของพื้นที่หลักในการวิจัย hypersonics การวิจัยและเทคโนโลยีสำนักงาน, เครื่องเทคโนโลยียานพาหนะ (RTO / AVT) ได้รับเป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาที่ (ดู Ref. [2]) ความพยายามจากโปรแกรมยุโรปออสเตรเลียและญี่ปุ่นมีความสำคัญในแง่มุมที่แตกต่างกันของ SBLI และมีส่วนร่วมอย่างมากในการพื้นฐานและประยุกต์ใช้ความก้าวหน้าในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา

บทความต่าง ๆ นานาให้ภาพรวมตามลำดับของรัฐของศิลปะในช่วงเวลาที่แตกต่างกันในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมามีการอภิปรายขยายของฟิสิกส์เช่นเดียวกับเทคนิคการทดลองและตัวเลข [3] [4] [5] [6] [7], [8] และ [9] ท่ามกลางล่าสุดโดย Dolling [10] ซึ่งมุ่งเน้นเฉพาะอย่างยิ่งในการขยายความในประเด็นที่โดดเด่นและแสดงให้เห็นขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เครื่องมือการจำลองและการวัด compendiums ล่าสุดอื่น ๆ ของการวิจัย SBLI อาจพบได้ใน Refs [11] และ [12]

ฟิสิกส์พื้นฐานของ SBLI มีการตรวจสอบที่ดีที่สุดในสถานการณ์ที่เป็นที่ยอมรับ บางส่วนของการกำหนดค่าที่พบบ่อยมากขึ้นมีการแสดงในรูป 1. การวัดที่กว้างขวางที่มีอยู่สำหรับเหล่านี้รวมทั้งเวลาเฉลี่ยและการวัดความดันไม่คงที่ของพื้นผิวค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของผิว, อัตราการถ่ายโอนความร้อน velocimetry ภาพอนุภาค (PIV) และเขต Pitot สำรวจความดัน การวัดเชิงคุณภาพรวมภาพ Schlieren ของโครงสร้างช็อกและพื้นผิวการสร้างภาพการไหลของน้ำมัน บทความที่ตัวแทนไม่กี่อาจพบได้ใน Refs [13] [14] [15] [16] [17] และ [18] นาม 2 มิติการกำหนดค่าประกอบด้วยกระทบแรงกระแทก (รูป. 1 (ก)) และทางลาดบีบอัด (θมุมรูป. 1 (ข)) แทนอาจจะเป็นปัญหาของการศึกษามากที่สุดถึงแม้ว่าในทางปฏิบัติผลกระทบที่สามมิติที่เกี่ยวข้องกับชิดและ กระแสมุมมักจะปนเปื้อนข้อสังเกตดังกล่าว คู่ axisymmetric เป็นเปลวไฟทรงกระบอกหรือกรวยคู่ (รูป. 1 (ค)) กวาด (มุมλ) สามารถนำเข้าสู่ทางลาดบีบอัดให้ผลผลิตทางลาดกวาด (หรือมุม) รูป 1 (ง) นอกจากนี้การเพิ่มθถึง 90 °ถัวเฉลี่ย (เดี่ยว) คมครีบ (รูป. 1 (E)) ในขณะที่การวางตำแหน่งของครีบตรงข้ามสร้างการกำหนดค่าคู่ครีบ (รูปที่ 1. (ฉ)) ครีบทื่อ (ไม่แสดง) บนแผ่นนอกจากนี้ยังได้รับการสำรวจอย่างกว้างขวางในฐานะตัวแทนนูน สามมิติสามารถนำเข้าไปอยู่ในสถานการณ์ axisymmetric ด้วยมุมของการโจมตีหรือตัวอย่างเช่นในขณะที่ Ref [17] โดยปิดการตั้งค่าแกนขององค์ประกอบหนึ่งเมื่อเทียบกับคนอื่น ๆ สถานการณ์การไหลภายใน (รูป. 1 (ช)) เป็นตัวแทนของสองโหมดหรือ flowpaths scramjet

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . แนะนำคลื่นช็อกชั้นขอบเขตการปฏิสัมพันธ์ ( sbli ) เกิดขึ้นในการปฏิบัติ transonic ยานพาหนะเหนือและไฮเปอร์โซนิค . หนึ่งในความคิดเห็นแรกในเรื่อง สีเขียว [ 1 ] ระบุสี่สถานการณ์สำคัญ : transonic aerofoils , inlets ความเร็วสูง หัวฉีดที่ปิดเงื่อนไขการออกแบบและใกล้ flaps ควบคุม กระดาษนี้ตรวจสอบสามครั้ง ซึ่งโดยปกติชั้นขอบเขต ซึ่งอาจจะมีการเปลี่ยนผ่านหรือปั่นป่วน , ( stbli ) บนพื้นผิวที่พบคลื่นช็อกที่สร้างขึ้นอาจจะโดยที่อยู่ติดกันหรือตรงข้ามกับพื้นผิว ผลกระทบในทางปฏิบัติสามารถเป็นอันตรายมาก และต้องเป็นปัจจัยหนึ่งใน tradeoffs การออกแบบ ในภายนอกของเครื่องบิน sbli สามารถทำให้เกิดการสูญเสียของเจ้าหน้าที่ควบคุมยอดในการโหลดพื้นผิวความร้อนเชิงกลและ unsteadiness ของธรรมชาติ ที่สามารถกระตุ้นการตอบสนองของโครงสร้างที่ไม่พึงประสงค์ ในการไหลภายใน sbli สามารถเพิ่มการสูญเสียความดันและการบิดเบือน และในกรณีที่รุนแรงอาจก่อให้เกิดเหตุการณ์รุนแรงที่อาจนำไปสู่ unstart . จากพื้นฐานพลศาสตร์ของเหลวหนืด inviscid มุมมองดังกล่าวและปฏิสัมพันธ์สร้างหลากหลายของปรากฏการณ์ ในปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่ง , การไหลแยกผลผลิตโครงสร้างวน , ความปั่นป่วน ( การปรับเปลี่ยนโครงสร้างและพารามิเตอร์ หลายแบบไม่กำหนดลายเซ็นของพวกเขาในปรากฏการณ์พร้อมกันสเปกตรัมมั่นคงความสำคัญของ sbli จะสะท้อนให้เห็นในความสำคัญที่พวกเขาได้รับ พวกเขาเป็นองค์ประกอบสำคัญของแผนพัฒนาแห่งชาติ hypersonics การวิจัยพัฒนาโดย afosr NASA และแซนเดีย ซึ่งมีกรอบของพื้นที่หลักในการวิจัย hypersonics . การวิจัย และ สำนักงานเทคโนโลยี เทคโนโลยียานพาหนะทางอากาศ ( เขาบอก / ออสเตรเลีย ) ได้รับเป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาที่ ( ดู ) [ 2 ] ) ความพยายามจากยุโรป ออสเตรเลีย และญี่ปุ่น มีโปรแกรมที่เน้นด้านต่างๆของ sbli และช่วยสนับสนุนพื้นฐานและการประยุกต์ใช้ความก้าวหน้ากว่าทศวรรษที่ผ่านมาอ่านบทความต่าง ๆ ให้ภาพรวมตามลำดับเวลาของรัฐของศิลปะในช่วงเวลาต่าง ๆ ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมามีการขยายการสนทนาของฟิสิกส์ ตลอดจนการทดลองเชิงตัวเลขเทคนิค [ 3 ] , [ 4 ] , [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] และ [ 9 ] ในล่าสุด โดย dolling [ 10 ] ซึ่งมุ่งเน้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเด็นที่โดดเด่นเนื่องจากและแนะนำขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาและการประยุกต์ใช้แบบจำลองเครื่องมือและการวัด compendiums อื่น ๆล่าสุดของการวิจัย sbli อาจพบในอ้างอิง [ 11 ] และ [ 12 ]ฟิสิกส์พื้นฐานของ sbli ที่ดีที่สุดการตรวจสอบในสถานการณ์ที่เกี่ยวกับหลักทางศาสนา บางส่วนของการตั้งค่าทั่วไปแสดงในรูปที่ 1 วัดอย่างละเอียด มี เหล่านี้รวมถึงหมายถึงเวลาและการวัดความดันคงที่พื้นผิว ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานผิว อัตราการถ่ายเทความร้อน หัวเผาภาพอนุภาค ( piv ) และสาขาปิโตต์ ความดัน การสำรวจ การวัดเชิงคุณภาพ ได้แก่ schlieren ภาพโครงสร้างและพื้นผิวภาพช็อกน้ำมันไหล ตัวแทนกี่บทความ อาจจะพบในอ้างอิง [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] และ [ 18 ] ในนาม ประกอบด้วย 2 มิติแบบฉีดกระแทก ( รูปที่ 1 ( a ) ) ด้วยการบีบอัด ( มุมθ , ฟิค 1 ( b ) แสดงอาจจะมากที่สุด ศึกษาปัญหา แม้ว่าในทางปฏิบัติสามมิติผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับด้านข้างและมุมไหลมักจะปนเปื้อนสังเกตเช่น คู่ทางนั้นเป็นกระบอกพลุหรือกรวยคู่ ( รูปที่ 1 ( ค ) ) กวาด ( มุมλ ) สามารถใช้ในการบีบอัดทางลาดทาง swept ลาด ( หรือมุม ) รูปที่ 1 ( D ) เพิ่มเติม เพิ่มθ 90 °ผลผลิต ( เดี่ยว ) คมครีบ ( รูปที่ 1 ( e ) ) ในขณะที่การวางตำแหน่งของฝ่ายตรงข้ามสร้างการกำหนดค่าครีบสองครีบ ( รูปที่ 1 ( F ) ครีบมน ( ไม่แสดง ) ในจานยังได้รับอย่างกว้างขวางโดยเป็นตัวแทน protuberances . 3 dimensionality สามารถแนะนำในสถานการณ์ทางนั้นกับมุมของการโจมตี หรือตัวอย่างในอังกฤษ [ 17 ] โดยการตั้งแกนขององค์ประกอบหนึ่งเมื่อเทียบกับอื่น ๆ สถานการณ์การไหลภายใน ( รูปที่ 1 ( G ) เป็นผู้แทนของโหมดหรือสแครมเจ็ท flowpaths .