بررسی عددی تاثیرات موقعیت چشمه حرارتی بر روی عملکرد یک ورودی هوای فراصوتی از نوع تراکم ترکیبی

بررسی عملکرد ورودی یکی از حوزه های بسیار مهم در طراحی آیرودینامیکی وسایل پرنده است. در این پژوهش عملکرد یک ورودی فراصوتی تقارن محوری با تراکم ترکیبی که برای عدد ماخ 2 طراحی شده است، در زاویه حمله صفر درجه بررسی شده و سپس با اعمال یک چشمه حرارتی و تغییر موقعیت آن، تاثیر چشمه بر عملکرد ورودی مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه سازی عددی جریان توسط یک کد دینامیک سیالات محاسباتی انجام شده که در آن معادلات RANS با استفاده از روش صریح، گسسته شده اند. برای اعتبارسنجی شبیه سازی عددی، از نتایج تجربی بدست آمده در آزمایش های تونل باد انجام شده در دانشگاه امام حسین (ع) استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که چنانچه چشمه حرارتی در موقعیت مناسب قرار گیرد، می تواند تاثیر مطلوبی بر سه پارامتر بازیافت فشار کل، نسبت دبی جرمی و ضریب پسای ورودی داشته باشد. همچنین نسبت پس فشار بحرانی نیز افزایش یافته که باعث می شود محدوده کارکردی ورودی گسترش یابد. اما اعوجاج جریان نیز به مقدار جزیی زیاد می شود. در عدد ماخ طراحی و در شرایط بحرانی، حدود 9٫68 درصد افزایش بازیافت فشار کل، 26٫6 درصد کاهش ضریب پسا، 16٫16 درصد افزایش نسبت دبی جرمی، 8٫7 درصد افزایش نسبت پس فشار بحرانی و 17٫13 درصد افزایش اعوجاج جریان ورودی مشاهده شده است.