کاربرد روش تشابه متقارن محوری در محاسبه گرمایش ایرودینامیکی فضاپیمای X34

در این مقاله محاسبه نرخ انتقال حرارت سطح فضاپیمای X 34 در پرواز ابرصوت مورد توجه قرار گرفته است. محاسبات بر اساس حل جداگانه جریان غیرلزج خارج لایه مرزی و جریان لزج نزدیک جسم انجام شده است . بدین ترتیب که با حل ناحیه غیرلزج , خواص جریان روی سطح (شامل فشا ر, دما و سرعت جریان روی نقاط مختلف سطح) بدست آمده و از آن به عن وان شرط مرزی برای حل ناحیه لزج استفاده شده است. خواص ناحیه غیرلزج , با استفاده از کدهای موجود برای حل معادلات اولر محاسبه شده است. برای حل جریان ناحیه لزج , از معادلات انتقال حرارت جابجایی زوبی با استفاده از ایده تشابه متقارن محوری استفاده شده است. برای استفاده از ایده تشابه متقارن محوری, ابتدا باید خطوط جریان روی سطح و همچنین توزیع پارامتری معروف به ضریب مقیاس در امتداد هر یک از خطوط جریان سطح محاسبه شود . در کار حاضر روشی ارائه شده است که توسط آن می توان خطوط جریان روی سطح و همینطور ضرایب مقیاس در امتداد این خطوط را روی هندسه های پیچیده محاسبه نمود و سپس با انتگرال گیری از روابط انتقال حرارت جابجایی زوبی, گرمایش ایرودینامیکی را در امتداد خطوط جریان محاسبه کرد . با استفاده از روش فوق , محاسبات نرخ انتقال حرارت سطح فضاپیمای X 34 انجام شده است. مقایسه های انجام شده بین نتایج روش حاضر و نتایج مندرج در دیگر مراجع معتبر, بیانگر دقت بسیار خوب روش در محاسبه نرخ انتقال حرارت در سطح مقطع های مختلف در امتداد محور فضاپیمای مورد نظر می باشد.

کلیدواژه ها:

فضاپیمای X 34 ، گرمایش ایرودینامیکی – تشابه متقارن محوری