مدل ساسی عددی جریان سوپرسونیک در حفره و بررسی جذب جریان لایه ای برشی در این نوع جریان

جریان حفره در صنعت کاربردهای زیادی دارد که از جمله آن می توان به ورودی های اسکرم جت ها و توربو جت ها اشاره کرد و یا در جریان های احتراقی مافوق صوت و پایداری احتراق، در نتیجه بررسی جریان مافوق صوت در حفره وتاثیر هندسه حفره بر جریان و دیگر پارامترهای مرتبط با آن حائز اهمیت است. در این پژوهش پس از ذکر توضیحات مقدماتی پیرامون جریان های مافوق صوت و انواع حفره های دیوار و سپس بررسی پژوهش های پیشین ومعادلات حاکم بر جریان، به شبیه سازی عددی جریان مافوق صوت به کمک نرم افزار انسیس فلوئنت پرداخته شده است. در این مطالعه از هندسه حفره با 4 زاویه 90، 60، 45 و 30 درجه استفاده شده است و تفاوت های جریانی در آنها با هم مقایسه شده اند. همچنین در این پژوهش سه مدل آشفتگی مختلف برای شبیه سازی جریان مقایسه شده است که نتایج حاصل از مدل SST K-ω بهتر از سایر مدل های آشفتگی بوده. نتایج نشان می دهد که با کاهش زاویه حفره از 90 درجه است. همچنین در زاویه حفره 45 درجه نشان داده شده است که با کاهش زاویه حفره از حالت 90، افت فشار جریاین نیز کاهش می یابد. در زاویه 60 درجه نیز نتایج نشان می دهد که با نزدیک شدن به زاویه 90 درجه نتایج نیز به مدل هندسه با زاویه 90 درجه نزدیک شده است. همچنین در این پژوهش به لایه برشی جریان حفره اشاره شده است و ضخامت آن دوحالت بررسی گردیده است. نتایج نشان حاصل از این پژوهش نشان می دهد که حفره ها با زاویه دیواره پشتی بزگتر، نرخ رشد لایه برشی بزرگتری را با عدد ماخ مشابه ایجاد می کنند. به طور کلی، نفوذ سیالات جریان آزاد به درون ناحیه پرخشی حفره به وسیله برهمکنش بین لایه برشی و دیواره پشتی حفره انجام می شود.

Keywords:

حفره , جریان مافوق صوت , لایه برشی , زاویه حفره و حل عددی