مطالعه تجربی و عددی کاهش پسای اصطکاکی با استفاده از بهینه سازی سطح گرمایش در اجسام تقارن محوری

Abstract

کاهش پسای اصطکاکی در اجسام تقارن محوری با استفاده از گرمایش سطح در جریان آشفته به صورت تجربی و عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای آزمایش تونل باد، مدلی تقارن محوری به شکل تقریبی بدنه هواپیما به طول 0.5متر و ضریب لاغریL/D=10 ساخته شده که 4/1 ابتدایی و انتهایی آن از یک منحنی بیضی شکل و مابقی از سطح صاف تشکیل شده است. ضمنا، ازمعادلات ناویر- استوکس تقارن محور با تقریب لایه نازک و مدل آشفتگی بالدوین- لوماکس برای شبیه سازی عددی استفاده شده است. به منظور تعیین سطح بهینه گرمایش، بخش میانی و صاف مدل به پنج قسمت مساوی تقسیم شده و اثر تغییر دما در سطوح مختلف و همچنین، تغییر تعداد سطوح گرم شونده، بررسی شده است. درحالتی که سطح نزدیکتر به دماغه تا دمای 100 درجه سانتی گراد گرم شود، نیروی پسای حاصل از آزمایش تجربی و شبیه سازی عددی به ترتیب 24.4 و 23.8 درصد کاهش می یابد. نزدیکی این دو مقدار نشان دهنده تطبیق نتایج حل عددی برنتایج آزمایش تجربی است. بنابراین، هرچه گرمایش به صورت متمرکز تر انجام پذیرد، میزان کاهش پسا بیشتر خواهد بود.