تحلیل عددی شرایط عدم وقوع موج ضربه در مجرای همگرا-واگرا جهت تغذیه تونل باد فراصوت

مجراهای همگرا-واگرا در صنایع جهت ایجاد جریانهای فراصوت کاربرد وسیعی داشته و وقوع موج ضربه در داخل مجرا که جریان را به حالت مادون صوت در میآورد، موجب اختلال کاربری میگردد. در این تحقیق با تحلیل جریان سیال تراکمپذیر در مجرای همگرا-واگرا، ضمن ارایه روشی جهت بررسی وقوع موج ضربه عمودی در داخل مجرا با روشهای عددی در نرمافزار MATLAB-R2010 حداقل شرایط لازم جهت پیشگیری از وقوع موج ضربه در مجرای همگرا-واگرا تعیین میگردد. مطابق معادلات حاکم بر جریان عبوری از مجرای همگرا- واگرا، چنانچه فقط ابعاد مجرای همگرا-واگرا و نسبت فشارهای دو سر آن معلوم باشند، حل معادلات جریان با روشهای تحلیلی میسر نبوده و میبایست با روشهای عددی حل گردند. در کار حاضر، با بررسی همگرایی روشهای عددی و انتخاب روشی عددی که همگرایی قطعی حاصل نماید، به حل عددی معادلات حاکم بر جریانپرداخته و با ارایه تحلیلی از سرعت جریان، وقوع و یا عدم وقوع موج ضربه در طول مجرا مورد بررسی قرار گرفته و نهایتا با بکارگیری روش فوق، برای هر جریان فراصوتی با عدد ماخ معلوم، حداقل الزامات مقتضی در طراحی نسبت ابعاد مجرای همگرا-واگرا و نیز نسبت فشارهای دو سر آن، برای عدم وقوع موج ضربه، تعیین میگردد.

Keywords:

جریان فراصوت , موج ضربه عمودی , مجرای همگرا-واگرا , روشهای عددی