اثرات مکش لایه‌مرزی ضخیم شده بر کارایی دهانه ورودی ماوراء صوت
چکیده
در این مقاله دهانه سه بعدی ماوراء صوت برای دریافت جریان در ماخ 5.0 طراحی و مورد شبیه‌سازی قرار گرفته است. چهارچوب اصلی این مطالعه، شبیه‌سازی عددی سه بعدی مرتبه 2 با دقت 10-6 است که اثرات لایه‌مرزی به شدت توسعه‌یافته از بالادست جریان را بر روی کارآیی سامانه با استفاده از سه ساختارِ مجزایِ پایه ، مورد ارزیابی قرار داده است. طرح پایه دهانه ورودیِ مذبور متشکل از سطح تراکمی با دو شیب خارجی و مجرای مافوق صوت است که با کاستن از سرعت جریان آن را به محدوده ماخ 2.0 نزدیک می‌کند. مؤثرترین فاکتور در کیفیت جریان دریافتی و عملکرد دهانه ورودی در رژیم ماوراء صوت، لایه مرزی بر روی بدنه است که مکش آن به درون دهانه، مشکلات زیادی از جمله، ایجاد گرادیان شدید حرارتی در مقاطع مخالف دهانه ورودی و کاهش ضریب بازیابی فشار را ایجاد می‌کند. این لایه که محتوای انرژی جنبشی آن کمتر از بخش آزاد جریان است، پس از شوک کمانی در دماغه و یا لبه حمله ایجاد می‌شود و کسر قابل توجهی از جرم ورودی به دهانه را اشغال می‌کند . استفاده از مدل توربولانسی k-omega; در حل عددی تخمینی مناسب از کیفیت این لایه ارائه کرده است و در متن حاضر، اثرات برهمکنش شوک و لایه‌مرزی، ساختار شوک‌ها، خصوصیات جریان در انتهای دیفیوزر و همچنین اثر استفاده از دیواره جانبی در انتهای سطوح تراکمی بر عملکرد دهانه به عنوان اهداف اصلی شبیه‌سازی عددی مطرح و نتایج مربوطه مورد بررسی قرار گرفته است.
کلید واژگان
دهانه ورودی ماوراء صوتاثرات لایه‌مرزی
شبیه‌سازی سه بعدی
آئرودینامیک ماوراء صوت
تراکم خارجی
شماره نشریه
10تاریخ نشر
2018-01-011396-10-11
ناشر
دانشگاه تربیت مدرسسازمان پدید آورنده
دانشگاه هوا و فضای نانجینگ، دانشگاه هوافضای نانجینگ، دانشکده قدرت و انرژیدانشکده مهندسی هوافضا - دانشگاه صنعتی شریف
دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده هوافضا
دانشگاه هوافضای نانجینگ، دانشکده قدرت و انرژی
شاپا
1027-59402476-6909
