آنالیز حرارتی دماغه موشک مافوق صوت و تعیین تاثیر دمای جداره در ضخامت و نوع عایق

در اثر حرکت موشک با سرعت مافوق صوت، موج ضربه ای در جلو آن تشکیل می گردد. دمای سیال در اثر عبور از این موج افزایش یافته که باعث افزایش دمای خارجی دماغه موشک و پس از مدتی دمای داخل دماغه می گردد. وجود قطعات حساس به دمای داخل دماغه افزایش دمای آن مکان را با محدودیت روبرو کرده است. در این تحقیق موشک مافوق صوتی با استفاده از روش های عددی مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا با عبور جریان از روی موشک، موج ضربه ای در جلو آن ایجاد، سپس توزیع دمای جداره خارجی دماغه در اثر ایجاد شاک تعیین و پس از آن با توجه به این توزیع دما، عایق حرارتی مناسبی در داخل دماغه طراحی شد تا از افزایش بیش از حد دمای داخل کلاهک جلوگیری کند. هدف اصلی این مقاله یافتن مدت زمانی است که دمای داخل دماغه، پس از تشکیل شاک در جلو آن، به مقدار بحرانی خواهد رسید. این مدت زمانی است که خلبان مجاز یه پرواز در ان شرایط می باشد. در این تحقیق مدت زمان مذکور برای شرایط مختلف به دست آمد. نتایج نشان داد شکل کلی توزیع دمای جداره خارجی دماغه وابسته به هندسه دماغه ، ملخ و مستقل از ارتفاع پرواز است. با وجود کاهش خطی دما نسبت به افزایش ارتفاع، مدت زمان مذکور بر حسب ارتفاع، تابعی درجه دو است. مشخص شد کل کلی تابع مدت زمان بر حسب پارامترهای مختلف وابسته به شکل هندسی دماغه موشک می باشد. در پایان نتایج با استفاده از قضیه پی باکینگهام و رگرسیون چند متغیره جمع بندی و با یکدیگر مقایسه شد. نتایج به دست آمده در این تحقیق با روابط تحلیلی و حل های عددی مشابه مقایسه شد. نتایج از دقت خوبی برخوردار بود.

Keywords:

انتقال حرارت , مافوق صوت , عایق حرارتی , دماغه موشک