ارزیابی مدل های آشفتگی K-ℰ در تحلیل عددی جدایش یک محموله از بال دلتا در جریان گذرصوت

یکی از مهم ترین الزامات برای انجام جدایش ایمن یک محموله از هواپیمای مادر، برآورد نسبتا دقیقی از رفتار محموله پس از جدایش می باشد. هدف از انجام این تحقیق ارزیابی مدل های توربولانسی K-ℰ شامل نسخه های استاندارد، Realizable و RNG در تحلیل عددی جدایش محموله در جریان گذرصوت (M=۱.۲) بوده است. برای این منظور یک مدل استاندارد محموله و بال دلتا به عنوان مدل در نظر گرفته شده است. برای انجام تحلیل ابتدا معادلات حاکم بر سیال روی شبکه ی محاسباتی ساکن حل شده که طی آن ۳ مولفه ی نیرو و ۳ مولفه ی گشتاور روی محموله بدست می آیند. سپس با توجه به این مولفه ها و ۶ مولفه ی موقعیت اولیه محموله (X، Y، Z، Ɵ، ψ و φ)، موقعیت جدید با استفاده از الگوریتم ۶ درجه آزادی، بعد از گذشت یک گام زمانی بدست آمده است. سپس با استفاده از الگوریتم شبکه ی متحرک، محموله در موقعیت جدید قرار گرفته و معادلات سیال حول شبکه ی متحرک حل شده و همین روند تکرار شده است. نتایج بدست آمده از تحلیل نشان می دهد در مدهای پیچ و یا، نتایج تحلیل لزج تفاوت چندانی با تحلیل غیرلزج ندارد و هر دو انطباق مناسبی با نتایج تجربی دارند، اما در مد رول نتایج تحلیل غیر لزج خطای بسیار زیادی (۴۳ درصد) داشته و با استفاده از تحلیل لزج میزان قابل توجهی از خطا کاسته شده است که در این میان مدل توربولانسی K-ℰ نسخه ی RNG دارای کم ترین خطا (۱۹ درصد) بوده است. همچنین میزان زمان محاسبات در این حالت ۳۲ درصد بیشتر از حالت غیرلزج بوده است.

کلیدواژه ها:

جدایش محموله ، تحلیل عددی ، مدل آشفتگی K-ℰ ، شبکه ی متحرک ، رژیم گذرصوت