مطالعه اثر اغتشاش هندسی بر میدان جریان و عملکرد یک ورودی متقارن مافوق‌صوت

ورودی‌های هوای مافوق‌صوت بمنظور کاهش سرعت هوای ورودی به موتور از مافوق‌صوت به مادون‌صوت، طراحی و ساخته می شوند. بدین منظور باید هوا را با کمترین مقدار افت و پسا بهمراه مقدار مشخص فشار و سرعت با بهترین کیفیت و یکنواختی، به موتور برسانند. که این کار، بسته به عدد ماخ پروازی، بوسیله ی آرایشی از امواج ضربه‌ای در دهانه ی ورودی انجام می شود. ایجاد هرگونه اغتشاش در پارامترهای جریان و هندسه ورودی ممکن است این آرایش را برهم زده، بر راندمان ورودی تأثیر گذاشته و در شرایط بحرانی تر باعث برهم زدن پایداری در ورودی‌ها گردد. در این پژوهش تأثیرات اغتشاشات هندسی روی سطح دوک (Spike) بررسی شده است. بدین منظور شبیه سازی عددی جریان هوا در یک ورودی هوای متقارن انجام شده است. ابتدا دقت نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج تجربی برای هندسه بدون اغتشاش مقایسه شده و پس از تأیید مشخصه‌های حل عددی، اغتشاش در حالات مختلف به شبیه سازی اضافه شده است. سپس اثر موقعیت و شکل هندسی اغتشاش، بر روی پارامترهای عملکردی ورودی هوا بررسی و تحلیل شده است. این بررسی ها نشان دهنده تأثیر قابل توجهی است که موقعیت و اندازه اغتشاش بر آرایش امواج ضربه‌ای جلوی ورودی دارد؛ و بسته به اینکه اغتشاش در بالادست یا پایین‌دست موج ضربه‌ای عمودی دهانه قرار داشته ، مقدار افت فشار و پسای متفاوتی مشاهده شده است

کلیدواژه ها:

ورودی هوای متقارن ، مافوق‌صوت ، اغتشاشات هندسی ، شبیه‌سازی عددی ، عملکرد