Shocked Flows Induced by Supersonic Projectiles Moving in Tubes

A numerical study on shocked flows induced by a supersonic projectile moving in tubes is described in this paper. The dispersion-controlled scheme was adopted to solve the Euler equations implemented with moving boundary conditions. Four test cases were carried out in the present study: the first two cases are for validation of numerical algorithms and verification of moving boundary conditions, and the last two cases are for investigation into wave dynamic processes induced by the projectile moving at Mach numbers of M-p = 2.0 and 2.4, respectively, in a short time duration after the projectile was released from a shock tube into a big chamber. It was found that complex shock phenomena exist in the shocked flow, resulting from shock-wave/projectile interaction, shock-wave focusing, shock-wave reflection and shock-wave/contact-surface interactions, from which turbulence and vortices may be generated. This is a fundamental study on complex shock phenomena, and is also a useful investigation for understanding on shocked flows in the ram accelerator that may provide a highly efficient facility for launching hypersonic projectiles.

Wind Tunnel Experimental Investigation Of Sand Velocity In Aeolian Sand Transport

Sand velocity in aeolian sand transport was measured using the laser Doppler technique of PDPA (Phase Doppler Particle Analyzer) in a wind tunnel. The sand velocity profile, probability distribution of particle velocity, particle velocity fluctuation and particle turbulence were analyzed in detail. The experimental results verified that the sand horizontal velocity profile can be expressed by a logarithmic function above 0.01 in, while a deviation occurs below 0.01 m. The mean vertical velocity of grains generally ranges from -0.2 m/s to 0.2 m/s, and is downward at the lower height, upward at the higher height. The probability distributions of the horizontal velocity of ascending and descending particles have a typical peak and are right-skewed at a height of 4 turn in the lower part of saltation layer. The vertical profile of the horizontal RMS velocity fluctuation of particles shows a single peak. The horizontal RMS velocity fluctuation of sand particles is generally larger than the vertical RMS velocity fluctuation. The RMS velocity fluctuations of grains in both horizontal and vertical directions increase with wind velocity. The particle turbulence intensity decreases with height. The present investigation is helpful in understanding the sand movement mechanism in windblown sand transport and also provides a reference for the study of blowing sand velocity. (C) 2007 Elsevier B.V All rights reserved.

Supersonic dusty-gas flows with Knudsen effect in interphase momentum exchange

On the basis of the two-continuum model of dilute gas-solid suspensions, the dynamic behavior of inertial particles in supersonic dusty-gas flows past a blunt body is studied for moderate Reynolds numbers, when the Knudsen effect in the interphase momentum exchange is significant. The limits of the inertial particle deposition regime in the space of governing parameters are found numerically under the assumption of the slip and free-molecule flow regimes around particles. As a model problem, the flow structure is obtained for a supersonic dusty-gas point-source flow colliding with a hypersonic flow of pure gas. The calculations performed using the full Lagrangian approach for the near-symmetry-axis region and the free-molecular flow regime around the particles reveal a multi-layer structure of the dispersed-phase density with a sharp accumulation of the particles in some thin regions between the bow and termination shock waves.

NUMERICAL ANALYSIS OF THE FLOWFIELD IN A SUPERSONIC COIL WITH AN INTERLEAVED JET CONFIGURATION AND ITS EFFECT ON THE GAIN DISTRIBUTION

In a supersonic chemical oxygen-iodine laser (COIL) operating without primary buffer gas, the features of flowfield have significant effects on the Laser efficiency and beam quality. In this paper three-dimensional, multi-species, chemically reactive CFD technology was used to study the flowfield in mixing nozzle implemented with a supersonic interleaving jet configuration. The features of the flowfield as well as its effect on the spatial distribution of small signal gain were analyzed.

Effects of entry conditions on cracked kerosene-fueled supersonic combustor performance

Supersonic combustion of thermally cracked kerosene was experimentally investigated in two model supersonic combustors with different entry cross-section areas. Effects of entry static pressure, entry Mach number, combustor entry geometry, and injection scheme on combustor performance were systematically investigated and discussed based on the measured static pressure distribution and specific thrust increment due to combustion. In addition, the methodology for characterizing flow rate and composition of cracked kerosene was detailed. Using a pulsed Schlieren system, the interaction of supercritical and cracked kerosene jet plumes with a Mach 2.5 crossflow was also visualized at different injection temperatures. The present experimental results suggest that the use of a higher combustor entry Mach number as well as a larger combustor duct height would suppress the boundary layer separation near the combustor entrance and avoid the problem of inlet un- start.

A non-equilibrium sediment transport model for rill erosion

Sediment transport in rill flows exhibits the characteristics of non-equilibrium transport, and the sediment transport rate of rill flow gradually recovers along the flow direction by erosion. By employing the concept of partial equilibrium sediment transport from open channel hydraulics, a dynamic model of rill erosion on hillslopes was developed. In the model, a parameter, called the restoration coefficient of sediment transport capacity, was used to express the recovery process of sediment transport rate, which was analysed by dimensional analysis and determined from laboratory experimental data. The values of soil loss simulated by the model were in agreement with observed values. The model results showed that the length and gradient of the hillslope and rainfall intensity had different influences on rill erosion. Copyright (c) 2006 John Wiley & Sons, Ltd.

Formación de ingenieros agrónomos con orientación en suelos y aguas: justificación, modelo del profesional, planes y programas de estudio

El patrón del desarrollo económico- social de Nicaragua está determinado en gran medida por los recursos naturales; suelo, agua, bosque y clima: la bibliografía indica que la distribución y cuantía de los recursos condicionan el desarrollo de las fuerzas productivas, hay más desarrollo económica y social en aquellas zonas donde se concentran los recursos naturales, específicamente donde la cantidad del entorno natural en términos de suelo y clima es superior. 2.- el territorio nacional, en cuanto a ambiente natural, es extremadamente inestable. Esto se deriva del hecho de tratarse de un territorio geomorfológicamente reciente (específicamente el pacifico) y las características edafológicas y del clima. La productividad de los ecosistemas se basa en un balance o equilibrio muy delicado. El clima es agresivo, la precipitación es abundante y muy desigualmente distribuida en el territorio y en el tiempo, lo que implica exceso de agua en una parte del año y sequía y vientos intensos y turbulentos por otra parte. El suelo, dada la presencia de materiales piro clásicos y sedimentos aluviales, presenta una alta susceptibilidad a la degradación, erosión (tanto hídrica como eólica), calificación, sellado superficial, extractos duros (talpetate), pie de agrado etc., principalmente en el pacifico y parte de la zona central. La cantidad del entorno físico, dado principalmente por el clima y la edafología, indican que la intervención del hombre en la naturaleza con miras a su aprovechamiento tiene que ajustarse a la capacidad y potencialidades de los recursos, La revisión de los antecedentes, al respecto, revelan que hay tato sobreutilización de los antecedentes, al respecto revelan que hay tanto sobreutilización como subutilización de los recursos suelo, aguas y bosque. Seguramente la situación presente es más grave de lo que aparenta ser a la luz de los antecedentes brindados por la bibliografía consultada, dada la carencia de información actualizada y simple ausencia de la información en muchos aspectos. El conocimiento de la aptitud y uso potencial recién se inicia, la infraestructura material, recurso humano y experiencia en matera de estudios básicos es aun débil y esta lejos de responder a las necesidades presentes a mediano y largo plazo. Las apreciaciones que se derivan del diagnóstico general de los recursos naturales, presentados en 2.. parecen confirmarse plenamente en los resultados de las encuestas que se realizan con el fin de auscultar en pensamiento de los profesionales relacionados directamente en el aprovechamientos y manejo de estos recursos, laborando a diferentes niveles jerárquicos en instituciones relacionadas tanto con la producción, la planificación, la investigación y la enseñanza. Mayoritariamente los profesionales opinan que: Existe una peligrosa tendencia con la degradación de los recursos, el aprovechamiento que se hace de estos es incipiente, que no existen en el país las capacidades humanas para hacer frente a este situación y que en la perspectiva del desarrollo agropecuario es necesaria la formación de un profesional orientado en este sentido. Estos planteamientos y el contenido del diagnóstico en general fueron respaldados por los puntos de vista de los participantes en el seminario taller: PERFIL DEL INGENIERO AGRONOMO ORIENTADO EN SUELOS Y AGUAS celebrado con el propósitos exclusivo de evaluar la necesidad de crear una orientación de suelo y aguas en el ISCA, como se puede verificar en las siguientes conclusiones del seminario. Proponer a las autoridades del ISCA, continúe con la elaboración de los documentos que conduzcan a la creación, para 1990, de la orientación de suelos y aguas dentro de la carrera de ingeniería Agronómica. No existe ninguna contraposición entre el perfil del ingeniero Agrónomo con orientación en suelos y aguas y otros perfiles existentes, por el contrario se complementan. Con base a estos antecedentes el ISCA ha formulado la propuesta de creación de la orientación de suelos y aguas y elevarla a consideración de las autoridades de la enseñanza superior: En los capítulos siguientes se presenta detalladamente los diversos componentes del modelo del profesional, del plan de estudios (debidamente) organizado en disciplinas y en bloques) y resumen de los programas de asignaturas, partiendo de una conceptualización general de cada uno de ellos.