طراحی و تحلیل محفظه آزمون جت آزاد برای تونل‌باد ابرصوتی

Abstract

در این پژوهش با استفاده از تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی، روند طراحی آیرودینامیکی برای محفظه آزمون تونل باد ابر صوتی از نوع جت آزاد بسته انجام شده است. در ابتدا با استفاده از داده<strong>‌</strong>های آماری تونل<strong>‌</strong>های باد ابرصوت موجود در جهان، طراحی مفهومی محفظه آزمون انجام شده است. سپس با شبیه<strong>‌</strong>سازی عددی نمونه طراحی شده در جریان تراکم<strong>‌</strong>پذیر، لزج (مدل k – ω SST) با استفاده از حل معادلات ناویر-استوکس در حالت متقارن محوری، کیفیت طراحی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. در نهایت با تغییر پارامترهای محفظه آزمون، ابعاد بهینه محفظه آزمون تعیین شده است. پارامتر<strong>‌</strong>های موثر در محفظه آزمون شامل طول محور محفظه آزمون، قطر محفظه آزمون، قطر ورودی دیفیوزر، میزان فرورفتگی دیفیوزر و نازل داخل محفظه آزمون هستند. موارد بررسی شده در راستای معیارهای طراحی شامل ایجاد جریان یکنواخت و پیوسته جهت ایجاد بستر مناسب برای قرارگیری مدل در محفظه آزمون است. با استفاده از روند، ابعاد، مشخصات و الزامات آیرودینامیکی محفظه آزمون تونل باد ابرصوتی درعدد ماخ عملکردی 5 تا 7 تعیین شده است. همچنین اثرات دو نوع نازل مخروطی و انحنادار بر کیفیت جریان داخل محفظه آزمون تونل باد ابرصوت نیز مورد بررسی قرار گرفته است.