شبیه سازی عددی جریان پاشش ثانویه و بررسی اثرات تغییر زاویه و محل پاشش بر تغییرات نیروی پیشران

کنترل بردار تراست قابلیتی از هواپیما، موشک یا هر پرنده دیگری است که به کمک آن می توان با ایجاد اثری روی گازهای خروجی نازل، جهت نیروی تراست را منحرف کرده تا نیازی به استفاده از سطوح کنترل آیرودینامیکی مانند بالک ها نباشد. یکی از روش های کنترل بردار تراست استفاده از پاشش ثانویه می باشد. در این روش، پاشش ثانویه سیال مایع یا گاز در بخشهای مختلف نازل محل آن بستگی به نوع روش دارد) باعث انحراف گازهای خروجی از نازل و در نتیجه تغییر زاویه بردار تراست می شود. یکی از مهم ترین مسائل مطرح در این روش، تزریق یک سیال با دما، سرعت، ویسکوزیته و چگالی مختلف به درون سیال با خواص دیگری بوده که میدان جریان پیچیده ای را ایجاد می کند. در این مطالعه ابتدا به پاشش ثانویه روی صفحه تخت پرداخته شده و سپس شبیه سازی جریان سیال در نازل همگرا-واگرای دو بعدی و پاشش ثانویه درون آن انجام گرفته است. پدیده های مختلف از قبیل شوک قائم در گلوگاه، شوک مایل، شوک کمانی، حرکت شوک به سمت خروجی در اثر کاهش فشار خروجی و ثابت ماندن دبی در اثر کاهش فشار خروجی (که با خفگی نازل شناخته می شود) بررسی شده اند. در مسئله جریان درون نازل با خروج شوک از حجم کنترل و مافوق صوت شدن قسمت واگرای نازل، پاشش ثانویه در زوایا و محل های متفاوت در قسمت واگرای نازل انجام شده و در هر مورد، پارامترهایی مثل دبی جرمی ورودی و خروجی، نمودار فشار روی دیوار و تراست ناشی از سرعت بررسی شده اند. به منظور صحت سنجی، نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده که نشان دهنده دقت قابل قبول مدل مورداستفاده در پژوهش حاضر می باشد