مطالعه عددی جریان فرا صوت گاز در یک شیپوره رمپ تک انبساطی

در بسیاری از طراحی ها برای پرنده های فضایی با موتورهای اسکرمجت از شیپوره های رمپ تک انبساطی (سرن) استفاده می شود زیرا استفاده از شیپوره سرن در نسبت های انبساط زیاد، باعث کاهش وزن شیپوره و کاهش پسای اصطکاکی شده و همچنین یک نیروی برآی اضافی تولید می نماید. هدف از این مقاله بررسی عددی جریان فرا صوت در شیپوره خروجی یک موتور اسکرمجت با استفاده از یک کد عددی فرترن می باشد. برای حل مساله از حل معادلات ناویر-استوکس استفاده شده است. معادلات حاکم بر حوزه حل، شامل معادله پایستاری جرم، معادلات مومنتوم، معادله انرژی و معادله حالت گاز کامل می باشند که برای جریان تراکم پذیر لزج دو-بعدی استفاده شده اند. برای حل عددی این معادلات از روش گام زنی زمانی یعنی شکل ناپایای معادلات ناویر-استوکس استفاده شده است. در اینجا با روش گام زنی زمانی برای حل جریان ناپایا پاسخ حالت پایا نتیجه شده است. در ادامه نتایج حاصل از کد عددی با نتایج فلوئنت و نتایج روش مشخصه ها و نتایج تجربی مقایسه شده است که این مقایسه نشان دهنده تطابق خوب نتایج حل عددی با نتایج تجربی و سایر نتایج می باشد.