تحلیل عددی میدان جریان در قسمت انتهایی بدنه موشکها همراه با جت خروجی (پلوم)

در این مقاله میدان جریان در قسمت انتهایی بدنه یک موشک با استفاده از روشهای محاسباتی بررسی می شود، ضمن اینکه برای موشک، جت خروجی هم محور با بدنه در نظر گرفته شده است. برای حل مسئله ابتدا معدلات کامل ناویر – استوکس در مختصات استوانه ای نوشته می شوند. با توجه به فیزیک مسئله و کوچک بودن زاویه حمله، میدان جریان دارای تقارن محوری است. بنابراین می توان از تغییرات در جهت q صرف نظر نمود. سپس با استفاده از تبدیل مختصات، معادلات فوق در دستگاه عمومی (hوx) نوشته می شوند. در این مسئله معادلاتی حل می شوند که با استفاده از تقریب لایه نازک تا حد امکان ساده شده باشند. این معادلات با استفاده از الگوریتم بیم و وارمینگ به شکل معادلات اختلاف نوشته شده اند. لازم به تذکر است که الگوریتم فوق یک روش ضمنی وابسته به زمان است که برای حل معادلات ناویر – استوکس مورد استفاده قرار می گیرد. شبکه مورد نیاز برای حل مسئله از یک روش جدید با شکل میدان جریان ایجاد می گردد که به آن شبکه انطباقی گفته می شود. در این روش بر حسب تغییرات یک تابع، شبکه متراکم یا باز میشود. تابع مذکور یکی از متغیرهای میدان نظیر چگالی ، فشار یا یکی از مولفه های سرعت است. نکته دیگر، متلاطم در نظر گرفتن جریان در ناحیه لزج است، تنشهای رینولدز در این ناحیه با استفاده از یک مد جبری، مدل شده اند.