Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1393
4
1
gregorian
2014
7
1
14
4
online
1
fulltext
fa
طراحی آیرودینامیکی شبه سهبعدی یک مجرای ورودی هوای S-شکل با استفاده از روش طراحی معکوس
Quasi-Three-Dimensional Aerodynamic Design of S-shaped Air Intake Using Inverse Design Method
یکی از روشهای طراحی آیرودینامیکی مجاری داخلی S-شکل، روش طراحی معکوس میباشد. در اینگونه مسائل، هندسه دیوارهها، مجهول و توزیع فشار در راستای آنها، معلوم است. برای این منظور از یک روش جدید طراحی معکوس بنام ریسمان انعطاف پذیر برای طراحی معکوس مجرای S-شکل استفاده میشود. در این روش، دیوارههای مجهول مجرا تحت الگوریتمی بر مبنای حرکت ریسمان انعطاف پذیر، از یک حدس اولیه تا رسیدن به هندسه نهائی و متناظر با توزیع فشار هدف، تغییر شکل میدهند. در طراحی سه بعدی، فرآیند طراحی مجرا با یک طراحی دوبعدی شروع می شود. در ابتدا با توجه به عدد ماخ پروازی پرنده، با ترکیب کد طراحی معکوس و حل کننده جریان اویلری، طراحی دوبعدی اولیه ورودی هوای S-شکل بدون در نظر گرفتن اثرات دماغه موتور صورت میگیرد. در مرحله دوم با در نظر گرفتن مقاطع به شکل دایروی، بیضوی و لوبیایی، مجرای دوبعدی به مجرای سه بعدی تغییر داده می شود. در نهایت با عبور یک جریان آشفته سه بعدی مجرای طراحی شده مورد ارزیابی قرار می گیرد. مطالعه عددی نشان می دهد که علیرغم نسبت بالای ارتفاع به طول مجرا، جدایش جریان در مجرا وجود ندارد و یکنواختی جریان در خروجی مجرا کاملا رضایت بخش است.
Inverse design is one of the design methods of aerodynamic ducts such as S-duct intakes. In these problems, the geometry of the duct is unknown but the pressure distributions along the walls are given. In this paper, a new inverse design method called “flexible string method” is introduced. In this method, the duct walls are modified from initial guess to final shape based on the flexible string movement algorithm according to pressure distribution. In 3D design, the duct design process starts with a 2D one. At first step, a 2D Jet-Engine S-shaped air intake considering flight mach number is designed using the inverse design method based on an Euler flow solver (with no considering the jet nose engine effects). At the second step with considering duct sections like circle, ellipse and bean the 2D duct is modified to obtain the 3D duct. Finally, it is validated by analyzing the duct flow in 3D turbulent regime. The numerical studies show in spite of severe height change with respect to duct length, there is no separation in the duct and the uniformity of flow at the duct exit is completely satisfactory.
طراحی معکوس,شبه سه بعدی,ورودی هوای S-شکل,روش ریسمان انعطاف پذیر
Inverse Design,Quasi-three-dimensional,S-shaped air intake,Flexible string method
189
199
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-4562&slc_lang=fa&sid=15
Mahdi
Nili Ahmadabadi
مهدی
نیلی احمد آبادی
100319475328460051943
100319475328460051943
Yes
Dept. of Mechanical Engineering, Isfahan Univ. of Tech.
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
Farhad
Ghadak
فرهاد
قدک
100319475328460051959
100319475328460051959
No
دانشگاه امام حسین
Mohsen
Mohammadi
محسن
محمدی
100319475328460051960
100319475328460051960
No
دانشگاه امام حسین