بررسی اثرات تغییر سطح مقطع روی توزیع فشار پیرامون یک بدنه طویل تقارن‌محوری

محمدرضا حیدری¹

1) دانشیار، دانشگاه آزاد اسلامی واحد پرند، گروه مهندسی هوافضا، تهران، ایران.

محل انتشار : کنفرانس بین المللی پژوهش در علوم و تکنولوژی(rstconf.com)
چکیده :
در آزمایشات این تحقیق، اثر کمربندها بر روی میدان جریان مافوق صوت پیرامون یک جسم طویل متقارن محوری همراه با توزیع ضریب فشار طولی و محیطی و همچنین پروفیل لایه مرزی در زوایای حمله -2 تا 6 درجه مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از دو کمربند مخروط-استوانه ای در قسمت های میانی و انتهایی مدل اجایو-استوانه استفاده شده است. برای اطمینان از آشفته بودن جریان پیرامون مدل، اغتشاشات مصنوعی با سیم فنری روی مدل ایجاد شده و با مدل بدون سیم فنری مقایسه شده است. برای مطالعه اثرات تغییر سطح مقطع روی توزیع فشار و پروفیل لایه مرزی، سه سری کمربند با زوایای لبه متفاوت در چند موقعیت طولی روی بخش ایتوانه‌ای مدل نصب شده‌اند. این کمربندها موجب تغییر توزیع فشار و نیز پروفیل لایه مرزی می‌شوند. گذر جریان از روی کمربند منجر به ایجاد افزایش و کاهش ناگهانی ضریب فشار روی کمربند می گردد که ناشی از تغییرات ناگهانی مقطع بدنه و ایجاد نواحی برگشت یا جدایی جریان و تولید گردابه هایی در مسیر جریان است. همچنین وجود کمربند باعث ایجاد شوک مایل روی مدل و در نتیجه کاهش عدد ماخ در پایین دست آن می شود. مطالعه توزیع فشار محیطی نشان می دهد وجود کمربند باعث افزایش عدم تقارن در جریان پایین دست مدل شده و این عدم تقارن با افزایش زاویه حمله تشدید می گردد. همچنین با توجه به محدودبودن نتایج تجربی، برای تکمیل مطالعات آزمایشگاهی، شبیه سازی عددی مساله نیز مد نظر قرار گرفته که نتایج آن تطابق خوبی با یافته های تجربی دارد.
کلمات کلیدی : شبیه‌سازی عددی جریان گذرا تونل باد ابرصوت مدل آزمون استاندارد نازل مدل آشفتگی