بررسی پرتابه های ابرصوتی در ارتفاعات بالا، به منظور افزایش راندمان آیرودینامیکی

در این تحقیق، یک پرتابه که توانایی ایجاد راندمان آیرودینامیکی بالا در شرایط پروازی ابرصوتی را دارد، توسط یک روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در این شبیه سازی، از روش مستقیم مونت کارلو DSMC که روشی ذره- مبنا برای شبیه سازی جریان های گازی غیرتعادلی می باشد، استفاده شده است. به منظور افزایش نسبت برا به پسا، ابتدا از یک تعریف ساده برگرفته شده از تئوری مومنتم استفاده شده است. بر اساس تعریف فوق، جریان رقیق و ابرصوتی توسط کد محاسباتی DS2V (مربوط به روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو) روی یک جسم دو بعدی شبیه سازی شده، تا موثر بودن تعریف فوق در افزایش بازده آیرودینامیکی برای هندسه بالواره مفروض روشن شود. سپس، با داشتن یک هندسه مرجع سه بعدی به عنوان پرتابه، اقدام به شبیه سازی جریان در شرایط حاکم بر جریان های رقیق و ابرصوتی توسط نرم افزار عددی جریان رقیق DS3V شده است. در انتها، با تعمیم تعریف فوق الذکر روی هندسه سه بعدی مرجع، یک طرح نمونه که در آن شاهد افزایش بازده آیرودینامیکی باشد، ارائه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که در این نمونه، به ازای زوایای حمله کوچک (صفر الی پانزده درجه) مقدار بازده آیرودینامیکی را در هندسه دو بعدی نهایی بین 1 الی 4/2 واحد و در حالت سه بعدی، نیز این مقدار را در حدود 1/0 الی 4/0 افزایش داده است.

Keywords:

روش DSMC , عدد نودسن , جریان ابرصوتی