مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی عددی اثرات اندرکنش جت جانبی بر رفتار آیرودینامیکی یک پرتابه مافوق صوت

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 دانشگاه صنعتی مالک اشتر،
3 استادیار/دانشگاه صنعتی مالک اشتر
چکیده
سامانه‌های کنترل به‌وسیله جت جانبی به‌عنوان یک جایگزین موردپسند برای سامانه‌های کنترل متعارف در سال‌های اخیر موردتوجه قرارگرفته‌اند. در تحقیق حاضر که به دو بخش تقسیم می‌شود اثرات اندرکنش جت جانبی و جریان مستقیم مافوق‌صوت روی رفتار آیرودینامیکی یک پرتابه استاندارد در زاویه حمله صفر درجه مورد مطالعه قرار گرفته است. در بخش اول نتایج حاصل از بررسی تاثیر پارامترهایی نظیر مکان جت، عدد ماخ و نوع نازل به‌کاررفته روی ضریب فشار، ضریب و نیروی پسا و نحوه توزیع فشار روی بالک‌ها ارایه شده و مورد تحلیل قرار گرفته‌اند. در بخش دوم ضرایب پایداری طولی استاتیکی و دینامیکی پرتابه در حضور جت جانبی به‌دست آمده و با توجه به پارامترهای ذکر شده ارزیابی شده‌اند. با توجه به نتایج، مکان جت موثرترین پارامتر محسوب می‌شود. در بخش اول نحوه توزیع فشار روی بالک‌ها وابستگی بسیار زیادی به مکان جت دارد. تاثیر عدد ماخ به روی ضریب فشار و نیرو و ضریب پسا نیز قابل‌توجه است. همچنین تغییر توزیع فشار روی بالک‌ها با تغییر عدد ماخ در مکان‌های انتهایی بیشتر به چشم می‌آید. در بخش دوم تاثیر حضور جت جانبی باعث کاهش پایداری طولی استاتیکی می‌شود. همچنین افزایش عدد ماخ باعث کاهش پایداری طولی دینامیکی شده و تغییر مکان جت رفتاری غیرخطی روی اندازه ضریب میرایی گشتاور پیچشی ایجاد می‌کند، در نتیجه انتخاب مکان مناسب جت به پارامترهایی که مدنظر طراح است بستگی دارد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده تاثیر نوع نازل بر تمام موارد موردبررسی ناچیز بوده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Numerical Investigation of Lateral jet interaction effects on aerodynamic behavior of a supersonic projectile

نویسندگان English

Mohammad Bozorgian 1
Mustafa Hadi Dolabi 2
Abbas Tarabi 3
1 Malek Ashtar University of Technology
2 Malek Ashtar University of Technology
چکیده English

Lateral jet control systems are being considered as attractive alternatives to conventional control systems in recent years. In present study which is divided in two parts, the effects of lateral jet interaction with supersonic cross flow on aerodynamic behavior of a standard projectile at zero angle of attack has been studied. In the first part, results of the effects of parameters such as jet location, Mach number and nozzle type on pressure coefficient, drag coefficient, drag force and pressure distribution on the fins is presented and analyzed. In the second part, longitudinal static and dynamic stability coefficients of the projectile in presence of lateral jet has been achieved and evaluated according to the mentioned parameters. According to the results, jet location is the most effective parameter. In the first part, the pressure distribution on the fins is much dependent on jet location. Effect of Mach number on pressure coefficient, drag force and drag coefficient is also significant. Besides change of the pressure distribution on the fins comes more into sight at the final locations by variation of Mach number. In the second part, lateral jet effect leads to decreasing longitudinal static stability. Increasing the Mach number is also results in decreasing longitudinal dynamic stability and jet displacement make nonlinear behavior over pitch damping moment coefficient, therefore choosing proper jet location is depend on desired parameters of designer. According to the results, effect of nozzle type has been insignificant for all cases.

کلیدواژه‌ها English

Lateral jet
Interaction
Supersonic aerodynamic
Stability
Nozzle