آنالیز عددی اثرات زاویه حمله بر جریان مافوق صوت آشفته سه بعدی پیرامون دماغه پخ بهمراه تزریق جت مخالف

در پژوهش حاضر، اثرات زاویه حمله در تزریق جت مخالف از دماغههای نوکپهن مافوق صوت بر کاهش پسا و توزیع دمای سطح، با توسعه یک کد سه بعدی چند بلوکی، مورد مطالعه قرار گرفته است. ترمهای غیرلزج ، با روش ای-یو-اس-ام محاسبه شده است. ترم های لزج با استفاده از تفاضل مرکز بدست آمده است و انتگرال زمانی با الگوریتم ۴ مرحلهای رانج-کوتا، محاسبه شده است. مدل انتقال تنش برشی، بمنظور شبیهسازی اثرات آشفته، بکار گرفته شده است. اثرات نسبت فشار بر کاهش پسا به تفکیک مولفهها و نیز ویژگیهای فیزیکی میدان جریان، به ترتیب با یافتههای عددی و تجربی سایر پژوهشها اعتبارسنجی شده است که از دقت مناسبی برخوردار است. نتایج نشان میدهد که تزریق جت صوتی، قادر است تا با تغییر در شکل شوک کمانی ایجاد شده در میدان جریان مافوق صوت، پسای کلی وارده بر دماغه را به میزان قابل ملاحظهای کاهش دهد. همچنین با پوشش مناسب سطح جسم، مانع از افزایش شدید دمای سطح، میگردد. افزایش نسبت فشار کل، باعث بهبود عملکرد تزریق در هر دو زمینه کاهش پسا و دمای سطح گشته است. هرچند، بواسطه افزایش شدید پسران ناشی از تزریق جت، یک نقطه بیشینه به عنوان یک محدود کننده در میزان افزایش نسبت فشار کل، وجود دارد. علاوه براین، افزایش نسبت فشار باعث کاهش ضریب اصطکاک سطح خواهد شد. زاویه حمله جریان آزاد، باعث کاهش کارآیی تزریق جت میشود. در این حالت میتوان با یکسان نمودن راستای جت و جریان آزاد، نتایج را اندکی بهبود بخشید.

کلیدواژه ها:

Opposite Jet ، Supersonic Turbulent Flow ، Blunt Body ، Attack Angle ، numerical simulation ، Drag Reduction ، جت مخالف ، جریان مافوق صوت آشفته ، دماغه پخ ، زاویه حمله ، شبیه سازی عددی ، کاهش پسا