بررسی و ارزیابی معادلات حاکم برجریان های مافوق صوت

یکی از فاکتورهای مهم در فرآیند طراحی اجسام برنده، شکل گیری موج شاک درجریان های مافوق صوت می باشد.در این حالت جریان تحت تاثیر موج ضربه ای است و جریان بالادست تا زمانی که با موج ضربه ای در لبه ی حمله رو به رو نگردد از جسم تاثیر نمی پذیرد. نکته حائز اهمیت در بحث طراحی چریان های مافوق صوت، بکارگیری یک روش مناسب برای پیش بینی خصوصیات آیرودینامیکی مانند توزیع فشار سطح، اطلاعات اصطکاک پوسته ای و تغییرات در عدد ماخ بر اثر برخورد شاک با لایه مرزی می باشد. در این پژوهش معادلات حاکم بر جریان سیال و معادلاتی که جهت شبیه سازی این جریان توسط نرم افزارهای دینامیک سیالات محاسباتی (در اینجا انسیس فلوئنت) استفاده می شود، مورد بررسی و تحقیق قرار گرفته است. در ابتدا معادلات مربوط به موج ها و شک های ضربه ای مایل و قائم (عمودی) بیان شده است و پس از ذکر معادلات آنها و تفاوت آنها با یکدیگر در این بخش به معادلات جریان سیال پرداخته شده که این معادلات به طور عمده شامل معادلات مربوط به پیوستگی، موممنتوم و آشفتگی است. در این شبیه سازی از معادله آشفتگی SST k-ω استفاده شده است و روابط حاکم بر آن نیز به طورکامل بازگو شده و با مدل standard k-ε مقایسه شده است.

Keywords:

معادلات جریان , جریان مافوق , صوت , زاویه حفره , شبیه سازی , معادله آشفتگی