جستجو در مقالات منتشر شده
۳ نتیجه برای تراکم خارجی
ایمان بندارصاحبی، قادر علیایی، آزاده کبریائی،
دوره ۱۷، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۶ )
چکیده
دهانه‌های ورودی با ساختارهای پایه دو بعدی، بخش لاینفکی از طراحی سامانه‌های رانشی مافوق صوت را به خود اختصاص می‌دهند. در تمامی موتورهای هواتنفسی مافوق صوتِ عملیاتی، دهانه ورودی با استفاده از شوک مایل یا چیدمانی از شوک‌های مایل متوالی سرعتِ جریان مافوق صوت دریافتی را کاهش داده و در نهایت شوک نرمال مستقر در گلوگاه جریان به زیر صوت می‌رساند. در این مقاله، روش عددی به منظور طراحی دهانه ورودی مافوق صوت، برای پرواز در ماخ ۳,۰ بیان، هندسه دهانه ورودی طراحی و در نهایت توسط حل کننده عددی شبیه‌سازی شده است. طراحی دهانه ورودی در محدوده ماخ ۳ تا ۵ بسیار چالشی است زیرا اثرات ویسکوزیته بر عملکرد رانشی سامانه بسیار محسوس است. دهانه مذکور از نوع تراکم مرکب بوده که با استفاده از ترکیب سه شیب خارجی و دیفیوزر مادون صوت، فشار استاتیک مورد نیاز را تولید می‌کند. ابعاد دهانه و زوایای بهینه برای بخش تراکم رانشی با استفاده از کد طراحی بدست آمده و صحت طراحی توسط شبیه‌سازی دقیق عددی مرتبه ۲ با دقت همگرایی ۱۰E-۰۵ اثبات شده است. علاوه بر شبیه‌سازی کارآیی آیرودینامیکی، مزایا و نواقص اصلی چنین ترکیبی، رشد و توسعه لایه‌مرزی در روی شیب‌ها و در طول مجرای دهانه ورودی و برهمکنش آن با شوک نرمال و همچنین مدل‌سازی اثر مکانیزم مکش در گلوگاه به منظور کنترل اثرات لایه کم انرژی جریان، مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت این مقاله ساختاری منسجم از طراحی و شبیه سازی و بررسی اثرات ویسکوزیته در دهانه ورودی مرکب را ارائه کرده است.
ایمان بندار صاحبی، قادر علیایی، آزاده کبریائی، گوپینگ هوانگ،
دوره ۱۷، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله دهانه سه بعدی ماوراء صوت برای دریافت جریان در ماخ ۵,۰ طراحی و مورد شبیه‌سازی قرار گرفته است. چهارچوب اصلی این مطالعه، شبیه‌سازی عددی سه بعدی مرتبه ۲ با دقت ۱۰-۶ است که اثرات لایه‌مرزی به شدت توسعه‌یافته از بالادست جریان را بر روی کارآیی سامانه با استفاده از سه ساختارِ مجزایِ پایه ، مورد ارزیابی قرار داده است. طرح پایه دهانه ورودیِ مذبور متشکل از سطح تراکمی با دو شیب خارجی و مجرای مافوق صوت است که با کاستن از سرعت جریان آن را به محدوده ماخ ۲.۰ نزدیک می‌کند. مؤثرترین فاکتور در کیفیت جریان دریافتی و عملکرد دهانه ورودی در رژیم ماوراء صوت، لایه مرزی بر روی بدنه است که مکش آن به درون دهانه، مشکلات زیادی از جمله، ایجاد گرادیان شدید حرارتی در مقاطع مخالف دهانه ورودی و کاهش ضریب بازیابی فشار را ایجاد می‌کند. این لایه که محتوای انرژی جنبشی آن کمتر از بخش آزاد جریان است، پس از شوک کمانی در دماغه و یا لبه حمله ایجاد می‌شود و کسر قابل توجهی از جرم ورودی به دهانه را اشغال می‌کند . استفاده از مدل توربولانسی k-ω در حل عددی تخمینی مناسب از کیفیت این لایه ارائه کرده است و در متن حاضر، اثرات برهمکنش شوک و لایه‌مرزی، ساختار شوک‌ها، خصوصیات جریان در انتهای دیفیوزر و همچنین اثر استفاده از دیواره جانبی در انتهای سطوح تراکمی بر عملکرد دهانه به عنوان اهداف اصلی شبیه‌سازی عددی مطرح و نتایج مربوطه مورد بررسی قرار گرفته است.
محمد حسین محمدی، منصور اصغری،
دوره ۱۹، شماره ۱۰ - ( ۷-۱۳۹۸ )
چکیده
دهانه ورودی مافوق صوت، نقش کلیدی در عملکرد موتورهای هواتنفسی به ویژه موتورهای رمجت دارد. کاربرد دهانه ورودی در موتورهای رمجت این است که سرعت هوا را از جریان آزاد تا سرعتی که با سرعت شعله در دسترس در محفظه احتراق سازگار است، کاهش دهد. از اینرو طراحی دقیق و صحیح دهانه ورودی، تاثیر بسزایی بر عملکرد کل سیستم و پارامترهای اصلی موتور رمجت دارد. در کار حاضر یک دهانه ورودی تراکم خارجی متقارن محوری برای عملکرد در عدد ماخ پروازی ۳ طراحی شده است. از آنجا که رفتار جریان برای این نوع دهانه ورودی پیچیده‌تر از دهانه ورودی دوبعدی است یک برنامه کامپیوتری برای حل معادلات مربوط به گذر جریان مافوق صوت از روی مخروط و نیز ارتباط بین پارامترها و اصول و قیود طراحی دهانه ورودی متقارن محوری تدوین شده است که هندسه نهایی شامل جزییات هندسی مخروط، کلاهک دهانه و کانال زیرصوتی را به‌صورت یکپارچه به عنوان خروجی رسم می‌کند. از آنجا که نیروهای لزجت را به‌دلیل تاثیر بر الگوی شاک‌ها و جدایش جریان نمی‌توان نادیده گرفت، شبیه‌سازی و الگوی رفتار جریان لزج به‌وسیله نرم‌افزار دینامیک سیالات محاسباتی بررسی و صحت‌سنجی شده است. بدین منظور از مدل RNG K-ɛ برای مدل‌سازی اغتشاش جریان و از دقت مرتبه دوم برای گسسته‌سازی ترم جابجایی استفاده شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که هندسه طراحی‌شده می‌تواند الزامات عملکردی مورد نظر را برآورده سازد.
