بررسی عددی نوسان جریان مافوق صوت در دیفیوزر و محفظه تست شبیه ساز ارتفاع بالا

پژوهش حاضر به منظور شبیه سازی عددی و پدیدهشناسی علل ایجاد نوسانات فشاری و ناپایایی دیفیوزر با نسبت سطح ورودی دیفیوزر به خروجی نازل ۹۱,۱ انجام شدهاست. شبیه سازی عددی با مدل آشفتگی k-ω-SST و k-ω-GEKO در دو حالت پایا و ناپایا برای نازل با نسبت انبساط ۳۰ انجام شده است. اعتبارسنجی حل عددی به کمک دادههای تست تجربی گاز سرد شبیه ساز ارتفاع بالای موجود در پژوهشکده سامانههای حمل و نقل فضایی انجام شده است. آشکارسازی و مطالعه جریان در حالت ناپایا نشان میدهد که در حالت استارت ناپایدار دیفیوزر جریان در تمامی طول دیفیوزر مافوق صوتی نیست و همین امر سبب انتقال اغتشاشات پایین دست دیفیوزر به بالادست می شود. اثر اغتشاشات انتقالی، نوسان نواحی جدایش رخ داده در دیفیوزر است که باعث نوسان ساختار قطار شوکهای داخلی میگردد. تغییر ساختار شوکها و همچنین ناپایداریهای ایجاد شده در قطار شوکها و حرکت آنها به سمت بالادست جریان، باعث ایجاد ناحیه جدایش جریان در ورودی محفظه خلا میگردد و مکش جرمی به داخل محفظه رخ میدهد که نتیجه آن خارج شدن دیفیوزر از شرایط کاری استارت است.

کلیدواژه ها:

حل عددی ، نوسان فشار ، دیفیوزر ، شبیه ساز ارتفاع بالا ، نوسان قطار شوک