محمد فراهانی - استادیار، دانشگاه صنعتی شریف، تهران
حسین اکبرزاده - کارشناس ارشد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

یکی از اساسی ترین اجزای سیستم پیشران موتورهای هواتنفسی، بخشی به نام ورودی هوا است که به منظور کاهش سرعت هوای ورودی به موتور و افزایش فشار طراحی می شوند. در ورودی های فراصوت، کاهش سرعت با توجه به عدد ماخ پروازی، به وسیله ی امواج ضربه ای مایل، عمودی و یا ترکیبی از آن ها ایجاد می کنند. ایجاد هرگونه اعوجاج هندسی می تواند ارایش امواج ضربه ای را بر هم زده و بر راندمان و پارامترهای عملکردی ورودی تاثیر بگذارد. در این پژوهش، به کمک شبیه سازی عددی، تاثیرات اعوجاج هندسی روی سطح دوک یک ورودی هوای فراصوت تقارن محوری بررسی شده است. با توجه به داده های تجربی موجود برای هندسه ی اصلی، ابتدا به شبیه سازی عددی آن در دو نسبت دبی جرمی پرداخته شده و پس از تایید مشخصه های حل عددی، اعوجاج در حالات مختلف به بدنه اصلی اضافه شده است. اعوجاج های هندسی، به صورت نیم دایره هایی برآمده و فرورفته، با دو اندازه ی بزرگ و کوچک در نظر گرفته شده اند که در سه موقعیت طولی مختلف به هندسه اعمال می شوند تا علاوه براثر شکل و ابعاد هندسی، اثر موقعیت آن نیز بر توزیع فشار و پارامترهای عملکردی ورودی بررسی شوند. نتایج گویای تاثیر قابل توجهی است که اعوجاج هندسی، بر ارایش امواج ضربه ای دارد، با این حال در نسبت دبی جرمی ۰/۹، که نزدیک به شرایط عملکردی است، وجود اعوجاج در بیشتر شرایط اعمالی، سبب تاثیر منفی بر عملکرد ورودی می شوند، اما در نسبت دبی جرمی ۰/۶ با توجه به تغییر موقعیت موج ضربه ای عمودی دهانه، موقعیت اعمال اعوجاج می تواند نتایجی متفاوت و حتی مفید را در پی داشته باشد.

اعوجاج هندسی، شبیه سازی عددی، ورودی هوای تقارن محوری، جریان فراصوت