مطالعه پارامتریک کنترل غیرفعال تداخل شوک و لایه مرزی یک ایرفویل با محیط متخلخل در جریان گذر صوتی

تشکیل شوک ناشی از تراکم پذیری جریان روی سطح اجسام پرنده و تداخل این شوک با لایه مرزی باعث اثرات نامطلوبی مانند افزایش پسا و جدایش جریان می شود. در گذشته روش های مختلفی برای کاهش این اثرات، از جمله مولدهای گردابه، مکش و دمش استفاده شده است. در این مقاله، به بررسی عددی استفاده از محیط متخلخل در کنترل و کاهش اثرات شوک پرداخته می شود. محیط متخلخل با مکانیزم افزایش سطح عبور جریان و با ترکیب مکش و دمش باعث کاهش اثرات شوک می شود. روش عددی در این مقاله حجم محدود، معادلات ناویر- استوکس و مدل هندسی ایرفویل NACA 0012 می باشند. حل جریان به صورت آشفته و ایستگاهی در محدوده جریان گذرصوتی انجام گرفته است. در این کار عددی به بررسی اثرات عمق، طول، شدت تخلخل و قطر ریزدانه محیط متخلخل و همچنین اثر زاویه حمله بر این روش کنترلی پرداخته شده است. نتایج به دست آمده در این مقاله نشان می دهد که با کاهش اثرات شوک وکاهش پسای موجی ضریب پسای کل با استفاده از محیط متخلخل حدود 20 درصد کاهش می یابد. شوک تضعیف شده به نواحی بالادست ایرفویل و ابتدای محیط متخلخل منتقل شده و عدد ماخ پشت شوک حدود 10 درصد کاهش می یابد. با کاهش اثرات تداخل شوک و لایه مرزی حباب جدایش نیز از 58 درصد وتر ایرفویل به 72 درصد منتقل می شود. کارایی این روش کنترلی به عوامل مختلفی از جمله پارامترهای هندسی بستگی دارد.