کاظم هجران فر - استادیار دانشکده هوافضا دانشگاه صنعتی شریف
وحید اصفهانیان - دانشیار گروه مهندسی مکانیک دانشکده فنی دانشگاه تهران

دراین مقاله، قابلیت معادلات ناویر – استوکس سهموی شده (PNS) جهت شبیهسازی عددی جریان سه بعدی و مافوق صوت روی هندسه های پیچیده (اجسام بالکدار)مورد ارزیابی قرار گرفته است. حل عددی معادلات PNS سه بعدی، با استفاده از الگوریتم اختلاف محدود ضمنی و غیر تکراری بیم – وارمینگ انجام شده است. جهت پیشروی پایدار حل عدد درناحیه زیر صوت جریان از تقریب لایه صوتی وینگرون استفاده شده است. شبیه سازی جراین آشفته با استفاده از مدل لزجت گردابه ای دو لایه ای بالدوین – لومکس انجام گرفته است. جهت همواری خطوط شبکه در نواحی بالکدار، از روش معادلات دیفرانسیلی جزیی بیضوی استفاده شده است. برای کاهش نوسانات حل به دلیل وجود شوک های نهفته در میدان درناحیه بالکها و پایداری حل عددی ، عبارات میرایی عددی با ضرایب بزرگتر از مقادیر معمول انتخاب شده اند. جهت نشان دادن قابلیت معادلات PNS در شبیه سازی عددی جریان روی اجسام پیچیده، حل جریان سه بعدی، آشفته و ماوراء صوت روی یک هندسه بایک مجموعه چهار بالکه در انتهای آن صورت گرفته و نتایج حاصل شامل میدان جریان روی هندسه مورد نظر و مشخصات آیرودینامیکی آن با نتایج قابل دسترس مقایسه گردیده است.

معادلات PNS ، جریان مافوق صوت ، پیشروی مکانی ، اجسام بالکدار ، شوک بالک