بررسی تجربی چرخه ی موج-نوسان در ورودی مافوق صوت تقارن محوری

یک ورودی هوای مافوق صوت تقارن محوری از نوع تراکم ترکیبی که برای عدد ماخ 2.0 طراحی شده تحت انجام طیف وسیعی از آزمایش های تجربی در شرایط طراحی و غیر طراحی در دو حوزه ی عملکرد و پایداری قرار گرفته است. مقاله ی حاضر به بررسی و توصیف ماهیت و فیزیک جریان در شرایط کاری ناپایدار ورودی، جایی که نوسانات خود-نگهدار مجموعه ی امواج ضربه ای در طول ورودی رخ می دهد، پرداخته است. صرف نظر از علت خروج ورودی از شرایط پایدار و آغاز ناپایداری ها، این مقاله به بررسی اتفاقات رخ داده حین یک چرخه ی کامل پدیده ی موج-نوسان با استفاده از تصاویر آشکارسازی جریان به روش سایه نگاری و استفاده از داده های فشاری حسگر های فرکانس بالا، پرداخته است. بررسی نتایج نشان داده است که ورودی مذکور حین یک چرخه ی موج-نوسان دچار افزایش و کاهش فشار داخلی شده و اصطلاحا پر و خالی می شود. با حرکت مجموعه ی امواج ضربه ای از دهانه ی ورودی به سمت دماغه فرآیند تخلیه ی جریان از ورودی آغاز می شود و هنگامیکه مجموعه ی امواج به بالادست ترین موقعیت خود در نوک دماغه می رسد داخل ورودی در کمترین فشار کاری خود قرار می گیرد؛ در این حالت ورودی اصطلاحا خالی است. خالی بودن ورودی و کاهش فشار داخل آن شرایط را برای ورود جریان تازه فراهم کرده و فرآیند پر شدن با کشیده شدن مجموعه ی امواج ضربه ای به داخل ورودی آغاز می شود تا جایی که بر اثر پر شدن مجدد ورودی و افزایش فشار داخل آن، امواج ضربه ای داخلی به بالادست جریان حرکت کرده و هنگام قرارگیری در دهانه ی ورودی فشار داخلی به بیشینه ی خود می رسد و یک چرخه ی موج-نوسان کامل می شود.