بررسی تاثیر گرمایش موضعی بر نیروهای آیرودینامیکی جریان حول استوانه در رینولدز ۱۰۰۰

برهم کنش لایه ی مرزی حرارتی و سیالاتی حول استوانه در جریان هوای عبوری با رینولدز۱۰۰۰ به روش عددی مورد بررسی قرار گرفت. تغییر دما در سطح استوانه موجب تغییر خواصی همچون چگالی، لزجت، گرمای ویژه و ضریب رسانش هوا می شود که باعث تغییر الگوی جریان پیرامون استوانه اند. افزایش لزجت هوا با کاهش عدد رینولدز و افزایش اصطکاک سطحی همراه است. با افزایش اصطکاک سطحی روی استوانه در حالت حرارت پایین دست، قدرت چرخش گردابه کاهش یافته و گردابه ها در پایین دست استوانه کشیده تر شده و تقارن بیشتری نسبت به محور افقی پیدا می کنند. در نتیجه لایه های برشی آزاد دیرتر یکدیگر را قطع کرده و توزیع متقارن تری از سرعت و فشار به وجود می آورند که موجب کاهش دامنه ی نوسان نیروهای آیرودینامیکی و کنترل جریان شده است. استفاده از المان حرارتی با دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد در پایین دست استوانه می تواند نیروی برا را تا ۸۷٫۱٪ و نیروی پسا را تا ۲۵٫۹٪ کاهش دهد.

Keywords:

کنترل جریان , انتقال حرارت , لایه ی مرزی حرارتی , لایه ی مرزی سیالاتی , نیروهای آیرودینامیکی