طراحی و تحلیل عددی دهانه ورودی مافوق صوت ماخ 3.0 | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 24, Volume 17, Issue 4, 1396, Pages 199-208 PDF (1.89 M) | ||
| Authors | ||
| ایمان بندارصاحبی1; قادر علیایی2; آزاده کبریائی* 3 | ||
| 1دانشگاه هوافضای نانجینگ ، نانجینگ چین | ||
| 2دانشکده مهندسی هوافضا - دانشگاه صنعتی شریف | ||
| 3دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده هوافضا | ||
| Abstract | ||
| دهانههای ورودی با ساختارهای پایه دو بعدی، بخش لاینفکی از طراحی سامانههای رانشی مافوق صوت را به خود اختصاص میدهند. در تمامی موتورهای هواتنفسی مافوق صوتِ عملیاتی، دهانه ورودی با استفاده از شوک مایل یا چیدمانی از شوکهای مایل متوالی سرعتِ جریان مافوق صوت دریافتی را کاهش داده و در نهایت شوک نرمال مستقر در گلوگاه جریان به زیر صوت میرساند. در این مقاله، روش عددی به منظور طراحی دهانه ورودی مافوق صوت، برای پرواز در ماخ 3.0 بیان، هندسه دهانه ورودی طراحی و در نهایت توسط حل کننده عددی شبیهسازی شده است. طراحی دهانه ورودی در محدوده ماخ 3 تا 5 بسیار چالشی است زیرا اثرات ویسکوزیته بر عملکرد رانشی سامانه بسیار محسوس است. دهانه مذکور از نوع تراکم مرکب بوده که با استفاده از ترکیب سه شیب خارجی و دیفیوزر مادون صوت، فشار استاتیک مورد نیاز را تولید میکند. ابعاد دهانه و زوایای بهینه برای بخش تراکم رانشی با استفاده از کد طراحی بدست آمده و صحت طراحی توسط شبیهسازی دقیق عددی مرتبه 2 با دقت همگرایی 10E-05 اثبات شده است. علاوه بر شبیهسازی کارآیی آیرودینامیکی، مزایا و نواقص اصلی چنین ترکیبی، رشد و توسعه لایهمرزی در روی شیبها و در طول مجرای دهانه ورودی و برهمکنش آن با شوک نرمال و همچنین مدلسازی اثر مکانیزم مکش در گلوگاه به منظور کنترل اثرات لایه کم انرژی جریان، مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت این مقاله ساختاری منسجم از طراحی و شبیه سازی و بررسی اثرات ویسکوزیته در دهانه ورودی مرکب را ارائه کرده است. | ||
| Keywords | ||
| دهانه ورودی مافوق صوت; تراکم خارجی; مدلسازی عددی جریان مافوق صوت; برهمکنش شوک و لایهمرزی; مدلسازی لایهمرزی | ||
|
Statistics Article View: 552 PDF Download: 555 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,244 |
| Number of Articles | 25,396 |
| Article View | 31,915,714 |
| PDF Download | 19,443,954 |