روش‌های برازش شوک و تسخیر شوک به‌منظور حل جریان تقارن محوری‌و ماوراء صوت حول دماغه‌ی اجسام سرپخ با اثرات گاز تعادلی

Abstract

در این تحقیق جریان تقارن محوری، لزج و ماوراء صوت با اثرات گاز تعادلی روی دماغه‌ی اجسام سرپخ ، با استفاده از روش‌های برازش شوک و تسخیر شوک شبیه‌سازی عددی شده و تأثیر شرط مرزی شوک بر دقت نتایج میدان حل مورد بررسی قرار گرفته است. حل عددی معادلات ناویرـ استوکس لایه‌نازک (T‌L‌N‌S) توسط الگوریتم اختلاف محدود ضمنی و غیرتکراری بیم-وارمینگ انجام، و فرمول‌بندی مناسب برای اعمال شرط مرزی شوک در روش برازش شوک با اثرات گاز تعادلی ارائه شده است. خواص ترمودینامیکی و نیز خواص انتقالی هوا در شرایط تعادل شیمیایی با استفاده از منحنی‌های برازش‌شده‌ی سرینیوسن و همکاران به‌دست آمده است. شبیه‌سازی عددی جریان ماوراء صوت با در نظر گرفتن اثرات گاز تعادلی بر یک نیم‌کره در عدد ماخ $16.89$ انجام، و نتایج مشخصات میدان جریان و موقعیت شوک با نتایج عددی قابل دسترس مقایسه شده است. محاسبات حاضر برای هر دو مدل گاز تعادلی و گاز ایده‌آل انجام شده و دقت نتایج مشخصات میدان جریان و شکل شوک برای هر دو روش تسخیر شوک و برازش شوک مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین نقش عبارات میرایی عددی و تأثیر ابعاد شبکه‌ی محاسباتی بر دقت نتایج میدان حل بررسی شده است.