سال انتشار: ۱۳۸۴

محل انتشار: سیزدهمین کنفرانس سالانه مهندسی مکانیک

تعداد صفحات: ۱۱

نویسنده(ها):

شادی محجوب – کارشناس ارشد دانشکده مهندسی هوافضا – دانشگاه صنعتی امیرکبیر
محمود مانی – دانشیار دانشکده مهندسی هوافضا – دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده:

با توجه به اینکه بدنه های غیردایروی نسبت به بدنه های دایروی از قابلیت های مناسبتری در حمل و نقل و جابجائی برخوردارند، امروزه اینگونه بدنه ها مورد توجه محققان علوم هوافضا قرار دارند . در این مقاله، دو بدنه دایروی و مربعی ( با گوشه های گرد شده ) و متصل به بال در ماخ جریان آزاد ٠/٨ بررسی شده اند . سطح مقاطع و طول بدنه ها یکسان بوده و فاصله دو سر بال در هر دو مدل برابر می باشد . بدین منظور، با استفاده از روشهای نیمه تجربی و عددی ( با استفاده از نرم افزار فلوئنت ) شبیه سازی و تحلیل انجام شده است تا ضمن مطالعه ایرودینامیکی این بدنه ها، قابلیت روشهای نیمه تجربی و عددی در مدلسازی اینگونه بدنه ها بررسی گردد . برای شبیه سازی عددی، جریان سه بعدی، تراکم پذیر، پایا، لزج و آشفته در نظر گرفته شده که برای مدلسازی آشفتگی از مدل k−ε استاندارد استفاده شده است . مقایسه نتایج حاصل از روشهای نیمه تجربی و نتایج تجربی، حاکی از دقت مطلوب می باشد . نتایج همچنین حاکی از آن است که خطای نرم افزار DigitalDatComدر محاسبه ضریب پسا کمتر از Missile DatCom است و خطای نرم افزار Missile DatComدر محاسبه ضریببرآ کمتر از Digital DatCom است . بعلاوه، تغییر شکل سطح مقطع تغییر عمده ای در میزان خطای نرم افزارها ایجاد نمی کند و در معدود حالات اثرگذاری ، خطای مدل دایروی مقداری کمتر از مدل مربعی می باشد . همچنین با افزایش زاویه حمله در هر دو مدل، خطای هر دو نرم افزار کاهش می یابد . تغییر مقطع از دایره به مربع سبب مقداری افزایش در ضرائب ایرودینامیکی می گردد . مقایسه نتایج مدلسازی عددی با نتایج تجربی ( علیرغم پیچیدگی هندسه و وجود جریان گذرصوتی ) باشد که با افزایش زاویه حمله میزان خطاها کاهش می یابد . مقایسه ضرائب ایرودینامیکی دو مدل، حاصل از تحلیل عددی در زاویه حمله صفر درجه، نشاندهنده ضریب برآ صفر برای هر دو مدل ( با توجه به تقارن هندسه مدلها ) است و همچنین نشانگر آن است که ضریب پسا مدل مربعی، مقدار کمی بیشتر از بدنه دایروی می باشد که دلیل آن عمدتاً به بال بزرگتر متصل به بدنه مربعی بازمی گردد . مطالعه پسای بدنه های تنها ( بدون درنظرگرفتن بالها و اثرات قاعده بدنه ها ) نشان می دهد که اگرچه پسای اصطکاکی بدنه مربعی ( بدلیل محیط بزرگتر سطح مقطع این بدنه ) از بدنه دایروی بیشتر است اما پسای فشاری بدنه مربعی از بدنه دایروی کمتر است . در این مقاله همچنین، فیزیک جریان از طریق مطالعه کانتورهای فشار و بردارهای سرعت بررسی می شود .