بررسی عددی شار حرارتی وارد بر سطح اجسام ابرصوتی با در نظر گرفتن تجزیه هوا

هدف از این مقاله بررسی عددی شار حرارتی وارد بر جسم با در نظر گرفتن تجزیه هوا جهت افزایش دقت نتایج است. در تحقیق حاضر تاثیر شعاع دماغه، زاویه نیم راس و عدد ماخ جریان آزاد بر روی شار حرارتی وارد بر سطح مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از نرم افزار تجاری انسیس فلوئنت استفاده شده است. یکی از مسائل اصلی در بررسی جریان غیرتعادلی تعریف دقیق خواص ترمودینامیکی و انتقالی است که در تحقیق حاضر هم از نظریه جنبشی موجود در نرم افزار و هم چنین مقادیر دقیق تر با استفاده از قابلیت یودی اف برای نرم افزار تعریف شده است. نتایج نشان داد با افزایش عدد ماخ به دلیل افزایش دما میزان تجزیه در لایه شوک و در قسمت نوک دماغه افزایش و هم چنین با دور شدن از خط سکون در طول لایه شوک نرخ تجزیه کمتر می شود. با افزایش شعاع دماغه و کاهش زاویه نیم راس ضخامت لایه شوک افزایش در نتیجه میزان تجزیه گونه ها درون لایه شوک بیش تر شده و موجب کاهش شار حرارتی وارد بر سطح می گردد که میانگین اختلاف شار حرارتی محاسبه شده از دو خواص انتقالی متفاوت تعریف شده با تغییرات شعاع و زاویه نیم راس ارائه شده است. نتایج به دست آمده با فرض گاز ایده آل و گاز غیر تعادلی نشان دهنده این است که محل قرارگیری موج شوک نسبت به نوک روی خط سکون تقریبا نصف شده است و دمای بیشینه روی خط سکون با فرض گاز ایده آل ۱۴۶ درصد افزایش نسبت به حل غیرتعادلی داشته است.

Keywords:

اجسام بازگشت به جو , تجزیه هوا , شار حرارتی , شعاع دماغه , زاویه نیم راس