مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مطالعه عددی کاهش درگ آیرودینامیکی دماغه‌ پخ با ترکیب اسپایک و تزریق جت محوری و عرضی

نویسندگان
1 دانشکده فنی مهندسی دانشگاه امام حسین (ع)
2 استادیار دانشکده فنی مهندسی دانشگاه امام حسین (ع)
چکیده
یکی از مهمترین موضوعاتی که در آیرودینامیک پرتابه‌ها مطرح است، کاهش درگ آیرودینامیکی اجسام پروازی با مکانیزم‌های مختلفی است که تحقیقات زیادی در سال‌های اخیر به منظور شناخت عملکرد و تأثیر پارامترهای مختلف روی میزان اثرگذاری این روش‌ها انجام شده است. این موضوع در موشک‌های با دماغه‌ی پخ از اهمیت بیشتری برخوردار است. هدف از این پژوهش، کاهش درگ آیرودینامیکی دماغه‌های پخ با استفاده از نصب اسپایک در نقطه‌ی سکون دماغه و تزریق جت در نقاط مختلف روی اسپایک است. ابعاد هندسی اسپایک و تزریق جت از مقالات استخراج شده است. تزریق جت به صورت صوتی و عمود بر سطح اسپایک است. تحلیل‌ها با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت و معادلات ناویر- استوکس تراکم‌پذیر، سه بعدی در حالت پایا و ناپایا در عدد ماخ جریان آزاد 89.1 و زوایای حمله‌ی مختلف انجام شده است. از آنجا که حل عددی جریان روی این مدل‌ها نیازمند سرعت پردازش و حافظه بالایی است، از سیستم پردازش موازی استفاده شده است. در این شبیه سازی از شبکه باسازمان و مدل آشفتگی K-ω –SST استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که کاهش درگ قابل ملاحظه ‌ای با استفاده از ترکیب تزریق جت و اسپایک بدست می‌آید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical study of aerodynamic drag reduction of blunt nose with hybrid of spike and axial and lateral jet injection

نویسندگان English

Mohammad Mumivand 1
Hasan Mohammadkhani 2
چکیده English

One of the mainchallenges existing in the field of missile aerodynamics is how to reduce the aerodynamic drag of aerospace vehicles through different mechanisms. Thus far, many investigations have been performed to determine the performance and influence of various parameters on the effectiveness of these mechanisms. The challenge particularly is more pronounced in missiles with a blunt nose. The aim of this study is to reduce the aerodynamic drag of such missiles using hybrid employment of mounted spike at the stagnation point of the nose in addition to jet injection at different positions on the spike. To this aim, spike and jet injection configurations are extracted from the literature. Jet injection is considered in the sonic regime and perpendicular to the surface of spike. All analyses are performed using Fluent software along with Navier-Stokes equations for compressible and three-dimensional flow in both steady and unsteady states considering free stream at a Mach number of 1.89 and different angles of attach. Since the numerical simulation of these models requires high processing speed and memory, parallel processing system is employed. Additionally, structure grid and κ-ω -SST turbulence models are utilized. Results indicated that a significant drop in the drag is achieved using the hybrid utilization of jet injection and spike.

کلیدواژه‌ها English

Aerodynamic Drag reduction
Blunt nose
Numerical analysis
Jet injection
Spike