طراحی دهانه ورودی سه بعدی با استفاده از الگوی جریان شوک

یکپارچه سازی دهانه ورودی با بدنه هواپیما و پشتیبانی بهینه سامانه رانش هواتنفسی توسط دهانه، یکی از چالش برانگیزترین مسائل مرتبط با طراحی هواپیما و کارآیی رانشی است. غیرمنعطف بودن دانش مکانیک سیال از یکسو و قیود عملکردی سیستم هوا تنفسی از سوی دیگر مانع از توسعه و تغییر سریع ساختار دهانه ورودی شده است. یکی از مهمترین قیود هندسی تاثیرگذار در طراحی دفیوزر، تغییر شکل بهینه مقطع ورودی دهانه از ساختار غیر دایروی در مقطع ورودی به ساختار کاملا دایروی در صفحه کمپرسور است. از آنجایی که یکپارچه سازی دهانه با بدنه هواپیما نیازمند استفاده از مقاطع غیر دایروی در هندسه ورودی دهانه است، الگوریتم توسعه سطح داخلی دفیوزر بر اساس اتصال مقطع غیر دایروی به یک مقطع دایروی و بهینه سازی آن نقش کلیدی در کارآیی گاز-دینامیکی سامانه مکش بازی می کند. این مسئله در دهانه ورودی مافوق صوت بسیار با اهمیت تر است. در این مقاله شیوه طراحی دهانه ورودی با استفاده از روش معکوس در میدان حاصل از شوک در ماخ ۱.۶ ارائه و مدل هندسی حاصل به صورت عددی شبیه سازی شده است. در این روش گوشه های دهانه وردی مستطیلی به گونه ای گرد می شوند که تغییری در ساختار شوک مایل سطح تراکمی ایجاد نشود. به عبارت دقیق تر بخش گرد شده نیز جزءی از سطح تراکمی سه بعدی خواهد بود.

کلیدواژه ها:

Three dimensional supersonic inlet ، Wave-derived geometry ، numerical simulation ، Airbreathing propulsion ، subsonic diffuser ، دهانه ورودی مافوق صوت ، طراحی هندسی معکوس ، سطح تراکمی سه بعدی ، شبیه سازی عددی ، رانش هوا تنفسی