کاهش میزان افت فشار دهانه ورودی هوای اس شکل با بهینه سازی به روش الحاقی

کانال ورودی هوا یکی از اجزای اصلی سیستم های پیشران هواتنفسی است که وظیفه اصلی آن تامین جریان هوای مورد نیاز موتور به صورت یکنواخت می باشد. در پژوهش حاضر به بهینه سازی یک مجرای اس شکل جهت ورودی هوای مورد استفاده در موشک های کروز پرداخته شده است. با استفاده از ابزار بهینه سازی الحاقی موجود در نرم افزار فلوینت، در ابتدا روش حل به کمک نتایج آزمون یک مجرای ورودی هم کلاس صحه گذاری شده است. در صحه گذاری مورد نظر، فشار بازیافت با روش حاضر برابر 96/0 درصد شده که همخوانی خوبی با نتایج حاصل از روش تجربی دارد. در ادامه، مدل سازی عددی جریان هوا در مجرای اس شکل موجود انجام شده و سپس با حل عددی معادلات الحاقی، حساسیت تغییرات تابع هدف نسبت به تغییر شکل دیواره ورودی هوا محاسبه شده است. با توجه به قیود هندسی، هدف از بهینه سازی، دستیابی به هندسه ای می باشد که با کمترین تغییرات ابعادی بتواند افت فشار کل را حداقل کرده و دبی موردنیاز را تامین نماید. در پژوهش حاضر با بهینه سازی به روش الحاقی ضمن حذف ناحیه جدایش جریان، می توان شاهد افت فشار کل از 6/4 درصد به 3 درصد، در طول دهانه ورودی و همچنین رشد دبی هوا از 1/5 به 5/6 کیلوگرم بر ثانیه بود.