16204

16204

بهبود عملكرد آيروديناميكي دماغه‌هاي ماوراءصوت به روش تزريق جت متقابل

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

1391

شهريور 1395

دفاع شده

دكتر رضا تقوي زنوز

دكتر فرهاد قدك

مكانيك

تزريق جت متقابل خروجي از نقطه سكون دماغه ماوراءصوت يكي از روش‌هاي بسيار موثر براي كاهش موثر نيروي پسا و همچنين كاهش انتقال حرارت آيروديناميكي به بدنه دماغه مي‌باشد. بررسي تجربي مقدار فاصله ايجاد شده بين دماغه مدل استاندارد HB2 و موج ضربه‌اي با توجه به قطر و فشار جت تزريقي هدف اصلي اين پايا‌ن‌نامه جهت صحت سنجي اين ايده مي‌باشد. تحليل موضوع به دو روش تجربي از طريق آزمون در تونل‌باد ماوراءصوت در عدد ماخ 64/6 و روش عددي جهت مقايسه بخشي از نتايج، انتخاب شده است. در روش تجربي با طراحي و ساخت سيستم تزريق جت در تونل‌باد ماوراءصوت، بالانس اندازه‌گيري نيروي درگ و پنچ عدد مدل استاندارد HB2 شامل يك مدل مرجع بدون تزريق جت و 4 مدل به ترتيب با قطر جت تزريقي 8/0 ، 2/1 ، 8/1 و 0/2 ميليمتر، به بررسي كاهش نيروي پساي وارد بر مدل مورد بررسي پرداخته شده است. نتايج نشان داد كه با تزريق جت در دماي كل كلوين300 و دبي¬هاي مختلف حداكثر كاهش درگ حدود 30 درصد و كاهش ضريب درگ حدود 29 درصد قابل دست‌يابي است. پس از آن، با مقايسه بخشي از نتايج با تحليل هاي عددي، به مطالعه دقيق‌تري از موضوع پرداخته شد. عليرغم اينكه در اين تحقيق از تزريق جت سرد و يا تركيبات ديگر گازي صرف نظر شده با اين حال تحليل‌هاي عددي منطبق بر تست‌هاي تجربي تا 60 در‌صد كاهش دما در سطح مرجع نزديك دماغه را ثبت كرده است. با افزايش دبي تزريقي در تمامي هندسه‌ها افزايش فاصله موج ضربه‌اي از دماغه مشاهده مي‌شود اما اين افزايش لزوما به معناي كاهش درگ نمي‌باشد لكن در ‌كاهش دما موثر مي‌باشد. لزوم انتخاب نقطه بهينه‌اي كه ميزان كاهش درگ و دما مطلوب اهداف طراحان باشد، از نتايج اين تحقيق مي‌باشد.

1395/10/06

9/21/2016 12:00:00 AM

counterflow jet injection from stagnation point of a blunt nose in hypersonic regime is one of the most effective method to reduce aerodynamic drag an​d heat transfer to the body. Experimental investigation of drag reduction an​d it's relation to the distance between nose of the HB2 Model an​d bow shock wave depending on the diameter an​d pressure jet injection is the main objective of this study. All the tests were operated at mach 6.64 in Qadr hypersonic wind tunnel. first of all counterflow jet injection system, force darg balance an​d models were designed. Three HB2 models were built for this reason including standard model an​d four with 0.8, 1.2, 1.8 an​d 2.1 mm diameter of jet injection. increasing the distance between nose an​d bow shock has been recorded by schillirian imaging system. By increasing mass flow injection rates, distance between nose an​d shock wave were increased. This increase does not necessarily reducing drag but it is more effective in nose temperature reduction. maximum drag reduction was measured about 30 percent an​d maximum drag coefficient reduction calculated about 29.