طراحی و تحلیل عددی دیفیوزر مافوق صوت در سکوی شبیه ساز ارتفاع

در تحقیق حاضر الگوریتم طراحی دیفیوزر خروجی گاز مافوق صوت از نوع گلوگاه ثانویه برای تست زمینی موتورهای مورد استفاده در ارتفاعات جوی بالاتر از Km ۱۰۰ ارائه شده است. در این الگوریتم پارامترهای هندسی دیفیوزر به دو دسته اصلی و فرعی دسته بندی می شوند. پارامترهای اصلی از روش موج ضربه ای قائم با اعمال ضریب تصحیح محاسبه شده و پارامترهای فرعی از نتایج تجربی گزارش شده از مراجع مختلف تعیین می گردد. نهایتا جهت تایید طراحی و نهایی سازی ضریب تصحیح از شبیه-سازی عددی جریان استفاده می شود. در تحلیل جریان از معادلات تراکم پذیر ناویر-استوکس به فرم تقارن محوری به همراه مدل توربولانسی Kω-SST استفاده شده است. روش تحلیل عددی حاضر، یک روش ترکیبی متشکل از حل فشار-مبنای ناپایا جهت سرعت بخشیدن به همگرایی حل عددی و چگالی-مبنای پایا جهت افزایش دقت تحلیل عددی می باشد. در این تحقیق، اعتبارسنجی روش تحلیل عددی با استناد به یک مرجع تجربی معتبر انجام شده است. در ادامه، شبیه سازی عددی دیفیوزر طراحی شده برای تست زمینی موتور مورد نظر با فشارهای احتراق مختلف انجام شده است. نتایج تحلیل عددی در قالب تشریح برخی از کمیت های میدان جریان، مانند عدد ماخ و فشار استاتیک مورد تشریح قرار گرفته و عملکرد دیفیوزر طراحی شده مورد تایید قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

Altitude test facility ، second throat exhaust diffuser ، Computational Fluid Dynamics ، سکوی شبیه ساز ارتفاع ، دیفیوزر گلوگاه ثانویه ، شبیه سازی عددی جریان