شبیه سازی توزیع دمایی دماغه های فناشونده ی ماوراء صوت در طی مسیر پرواز به روش گام به گام مکانی

استخراج توزیع دمایی در بخشهای مختلف دماغه جهت انتخاب مواد، جانمایی قطعات، سامانه های حساس در داخل آن و...، مستلزم معلوم بودن گرمایش ایرودینامیکی القاء شده بر سطح دماغه می باشد. مقدار این پارامتر به همراه دمای سطح و میزان فناشوندگی سطح، باید در گام های زمانی بعدی از پرواز تصحیح گردد. جهت محاسبه یا تخمین دقیقی از این پارامتر، روشهای محاسباتی مختلفی ارائه شده است، کاملترین و دقیق ترین روش، حل عددی همزمان معادلات کامل ناویراستوکس، تجزیه/یونیزاسیون شیمیایی، بقاء گونه ها، مدل اغتشاشی، مدل احتراقی ناشی از فناشوندگی سطح، معادله ی انتقال حرارت دماغه و... با الگوریتم حجم محدود گام به گام زمانی است. استفاده از این الگوریتم در گذر زمان بسیار وقت گیر بوده و حجم بالایی از حافظه ی محاسباتی را می طلبد. بنابراین از روش اختلاف محدود و انتقال معادلات جریان به فضای رویه ای از طریق توابع نگاشت، استفاده می گردد. با استفاده از این انتقال، میتوان از روشهای گام به گام مکانی جهت حل معادلات جریان استفاده کرد. بنابراین، در این تحقیق تخمین دقیق تری از توزیع دمایی دماغه های سه بعدی بالای صوت از طریق حل عددی معادلات جریان به روش گام به گام مکانی لایه ی شوک لزج و لایه مرزی لزج-خودمتشابه صورت گرفت. براساس این تحقیق، کد جامعی جهت شبیه سازی دمایی دماغه های بالای صوت در گذر زمان تدوین و نتایج آن با نتایج اندازه گیری دمایی آزمایشات پروازی محموله های داخلی و نتایج کدهای مشابه، با خطای نسبی کمتر از ۶ درصد، صحه گذاری گردید.

شبیه سازی توزیع دمایی دماغه های فناشونده ی ماوراء صوت در طی مسیر پرواز به روش گام به گام مکانی Keywords:

Temperature contour , Space marching solvers , viscous shock layer method , Similarity of viscous boundary layer method , Surface ablation , توزیع دمایی , روش گام به گام مکانی , روش لایه ی شوک لزج , روش لایه مرزی لزج خودمتشابه , فناشوندگی سطح