کاظم هجران فر - استادیار دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف
رامین کمالی مقدم - کارشناس ارشد مرکز تحقیقات فناوری مکانیک پرواز سازمان هوافضا

در این تحقیق، تاثیر نوع شرط مرزی شوک روی دقت نتایج میدان جریان تقارن محوری، لزج و ماوراءصوت با اثرات گاز تعادلی روی دماغه اجسام سرپخ بررسی شده است. حل عددی معادلات ناویر-استوکس لایه نازک توسط الگوریتم اختلاف محدود ضمنی و غیرتکراری بیم-‌وارمینگ انجام شده و جهت حل میدان جریان مجاور مرز شوک، از روش‌های برازش شوک و تسخیر شوک استفاده گردیده‌‌است. خواص ترمودینامیکی و خواص انتقالی هوا در شرایط تعادل شیمیایی با استفاده از منحنی‌های برازش‌شده سرینوسن به‌دست آمده‌است. شبیه‌سازی عددی جریان ماوراءصوت با در نظر گرفتن اثرات گاز تعادلی روی یک نیم‌‌کره در عدد ماخ 16/89 انجام شده و نتایج مشخصات میدان جریان و موقعیت شوک با نتایج عددی قابل دسترس مقایسه گردیده است. محاسبات حاضر برای هر دو مدل گاز تعادلی و گاز ایده‌آل انجام شده و تاثیر دقت نتایج مشخصات میدان جریان و شکل شوک برای هر دو روش تسخیر شوک و برازش شوک مورد ارزیابی قرار گرفته‌‌است. همچنین، نقش عبارات میرایی عددی و تاثیر ابعاد شبکه محاسباتی روی دقت نتایج میدان حل بررسی شده‌است.

جریان ماوراءصوت- گاز تعادلی- دماغه سرپخ- برازش شوک- تسخیر شوک