Highly underexpanded jets in the presence of a density jump between an ambient gas and a jet

Tipo di pubblicazione: Articolo su rivista
Tipologia MIUR: Contributo su Rivista > Articolo in rivista
Titolo: Highly underexpanded jets in the presence of a density jump between an ambient gas and a jet
Autori: Belan M; De Ponte S; Tordella D.
Autori di ateneo:
Titolo del periodico: PHYSICAL REVIEW E, STATISTICAL, NONLINEAR, AND SOFT MATTER PHYSICS
Tipo di referee: Tipo non specificato
Editore: American Physical Society
Volume: 82
Intervallo pagine: 026303-1-026303-10
Numero di pagine: 10
ISSN: 1539-3755
Abstract: An experimental research concerning highly underexpanded jets made of different gases from the surrounding ambient is here described. By selecting different species of gases, it was possible to vary the jet-to-ambient density ratio in the 0.04-12 range and observe its effect on the jet morphology. By adjusting the stagnation and ambient pressures, it has been possible to select the Mach number of the jets, independently from the density ratio. Each jet is therefore characterized by its maximum Mach number, ranging from 10 to 50. The Reynolds number range of the nozzle is 103-5×104. The spatial evolution of the jets was observed over a much larger scale than the nozzle diameter. The gas densities were evaluated from the light emission induced by an electron beam and the gas concentrations were obtained by analyzing the color of the emitted light. The results have shown that the morphology of the jets depends to a greater extent on the density ratio. Jets that are lighter than the ambient exhibit a more intense jet-ambient mixing than jets that are heavier than the ambient, while the effects of changing the jet Mach number do not seem to be too large in the explored range. These results can be expressed by means of two simple scaling laws relevant to the near field (pre-Mach-disk) and the mid-long term field (post-Mach-disk), respectively. PRE Kaleidoscope Images: August 2010 http://pre.aps.org/kaleidoscope/August2010/pre
Data: 2010
Status: Pubblicato
Lingua della pubblicazione: Inglese
Parole chiave: hypersonic jets, mach disk, barrel shock, mixing, density distribution
Dipartimenti (originale): DIASP - Ingegneria Aeronautica e Spaziale
Dipartimenti: DIMEAS - Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale
URL correlate:
    Area disciplinare: Area 09 - Ingegneria industriale e dell'informazione > FLUIDODINAMICA
    Data di deposito: 28 Mag 2010 16:59
    Data ultima modifica (IRIS): 20 Set 2016 13:54:50
    Data inserimento (PORTO): 23 Set 2016 19:56
    Numero Identificativo (DOI): 10.1103/PhysRevE.82.026303
    Permalink: http://porto.polito.it/id/eprint/2366475
    Link resolver URL: Link resolver link
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