استفاده از ساختار متخلخل بر روی سطح یک مانع دوبعدی در یک کانال باز جهت کاهش شدن شوک ناشی از تراکم پذیری جریان سیال

در این مقاله به بررسی عددی جریان تراکم پذیر بر روی یک مانع دوبعدی در یک کانال باز پرداخته شده است. تشکیل شوک ناشی از تراکم پذیری بر روی سطوح و تداخل این شوک با لایه مرزی باعث ایجاد اثرات نامطلوبی مانند افزایش اصطکاک، جدایش وناپایداری جریان می شود. در گذشته از روش های مختلفی مانند مکش سطح، دمش از سطح و مولد های گردابه برای تضعیف شوک و کاهش اثرات ناشی از آن صورت گرفته است. در کار حاضر با استفاده از حل عددی تلاش شده است با ایجاد تخلخل بر روی سطح مانع، شوک ایجاد شده بر روی آن را کنترل کرده واثرات نامطلوب ناشی از آن کاهش داده شود. با استفاده از روش عددی، روش حجم محدود بوده و از معادلات ناویر- استوکس و مدل اسپالارت آلماراس استفاده شده است. سطوح متخلخل با ایجاد مکش و دمش و افزایش سطح عبوری جریان به کنترل و کاهش اثرات شوک کمک کرده و طبق نتایج بدست آمده در این مقاله، با ایجاد تخلخل حدود 50 درصدی بر روی مانع، شوک تضعیف شده و عدد ماخ بعد از آن نیز کاهش پیدا کرده است. همچنین به دلیل تداخل کمتر شوک با لایه مرزی و دمش ایجاد شده توسط سطح متخلخل، سطح زیرنمودار اصطکاک پوسته ای حدود 38 درصد کاهش داشته است.

Keywords:

جریان تراکم پذیر , روش حل عددی , سطح متخلخل , کنترل شوک , اصطکاک پوسته