مطالعه تجربی لایه مرزی یک ورودی مافوق صوت

آزمایش های مختلفی بر روی یک مدل ورودی هوای مافوق صوت در تونل اد مرکز قدر دانشگاه امام حسین (ع)، برای اولین بار در کشور انجام شده است. لایه مرزی انتهای بدنه در عدد ماخ 2 و در زوایای حمله مختلف اندازه گیری شده است. در هر زاویه حمله اندازه گیری برای چند مقدار دبی جرمی تکرار شده است. تقارن مدل امکان چرخش آن و اندازه گیری لایه مرزی در زوایای مختلف محیطی را فراهم کرده است. اثر زاویه حمله، زاویه چرخش بدنه و مقدار دبی جرمی عبوری بر مشخصه های لایه مرزی اطراف بدنه بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزایش حمله از ضخامت لایه مرزی سمت بادخور بدنه کاسته می شود در حالی که در سمت مقابل و کناره های بدنه لایه مرزی ضخیم تر می شود و سرعت لبه لایه مرزی کاهش می یابد همچنین در زوایای حمله بزرگ پروفیل لایه مرزی در این نواحی تغییر می کند. کاهش دبی جرمی و افزایش سرزیر باعث کاهش سرعت و عدد ماخ لبه لایه مرزی می شود زیرا قدرت امواج ضربه ای جلو بدنه بیشتر می شود و افت سرعت بیشتری در همسایگی بدنه بوجود می آورد. ورودی مورد بحث برای عدد ماخ 2 طراحی شده است و در این سرعت در حالت عملکرد مادون بحرانی قرار می گیرد که افت سیستم موج های ضربه ای در این شرایط قابل توجه است و سبب می شود که در زاویه حمله صفر هرگز سرعت لبه لایه مرزی به مقدار متناظر آن در جریان آزاد نرسد. نتایج نشان می دهد که ضخامت لایه مرزی در x/d=4 از 5 تا 10 میلی متر تغییر می کند و داده های آزمایش در زاویه حمله صفر با پیش بینی های تئوری برای جریان تراکم پذیر آشفته مطابقت دارد.

Keywords:

ورودی مافوق صوت متقارن , اندازه گیری لایه مرزی , آزمایش تونل باد