بررسی عددی نوسان جریان ‌مافوق‌صوت در دیفیوزر و محفظه تست شبیه‌ساز ارتفاع بالا
کد مقاله : 1082-AERO2024
نویسندگان
فاطمه زاهدی فر1، محمد فراهانی *2، نعمت اله فولادی3
1دانشگاه صنعتی شریف
2عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی شریف
3پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی، پژوهشگاهفضایی ایران
چکیده مقاله
پژوهش حاضر به منظور شبیه‌سازی عددی و پدیده‌شناسی علل ایجاد نوسانات فشاری و ناپایایی دیفیوزر با نسبت سطح ورودی دیفیوزر به خروجی نازل 1.91 انجام شده‌است. شبیه‌سازی عددی با مدل ‌‌آشفتگی k-ω-SST و k-ω-GEKO در دو حالت پایا و ناپایا برای نازل با نسبت انبساط 30 انجام شده است. اعتبارسنجی حل عددی به کمک داده‌های تست تجربی گاز سرد شبیه‌ساز ارتفاع بالای موجود در پژوهشکده سامانه‌های حمل و نقل فضایی انجام شده است. آشکارسازی و مطالعه جریان در حالت ناپایا نشان می‌دهد که در حالت استارت ناپایدار دیفیوزر جریان در تمامی طول دیفیوزر مافوق‌صوتی نیست و همین امر سبب انتقال اغتشاشات پایین دست دیفیوزر به بالادست می شود. اثر اغتشاشات انتقالی، نوسان نواحی جدایش رخ داده در دیفیوزر است که باعث نوسان ساختار‌ قطار شوک‌های داخلی‌ می‌گردد. تغییر ساختار شوک‌ها و همچنین ناپایداری‌های ایجاد شده در قطار شوک‌ها و حرکت آن‌ها به سمت بالادست جریان، باعث ایجاد ناحیه جدایش جریان در ورودی محفظه خلا می‌گردد و مکش جرمی به داخل محفظه رخ می‌دهد که نتیجه آن خارج شدن دیفیوزر از شرایط کاری استارت است.
کلیدواژه ها
حل عددی، نوسان فشار، دیفیوزر، ‌شبیه‌ساز ارتفاع بالا، نوسان قطار شوک
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر