شبیه‌ سازی عددی تاثیر مگنتو - هیدرودینامیک روی جریان مافوق صوت حول پرتابه

عملگر پلاسمایی به ‌عنوان یک ابزار کنترل - فعال جریان به سبب سادگی ساختار، سبکی، مصرف کم انرژی و پاسخ زمانی بالا در یک دهۀ اخیر مورد توجه و بررسی محققان آیرودینامیک قرارگرفته است. در پژوهش حاضر، اثرات پلاسما بر رفتار آیرودینامیکی یک پرتابه مافوق صوت در شرایط پروازی مختلف به‌صورت عددی مطالعه شده است. نتایج حاصل از تاثیر پلاسما با تغییرات پارامترهایی نظیر زاویه حمله، عدد ماخ و ارتفاع پرواز بر ضرایب برآ و پسا مورد تحلیل قرارگرفته است. با اعمال پلاسما در زیر کانادر‌های پرتابه، سرعت در جهت عمودی در آن ناحیه افزایش می‌یابد. این روند موجب افزایش فشار بر روی قسمت زیرین کاناردها خواهد شد و در نتیجه افزایش اختلاف فشار و افزایش نیروهای وارد بر کاناردها و به عبارتی بهبود عملکرد آن‌ها را محقق می‌سازد. ضرایب برآ و پسا در اثر اعمال پلاسما هر دو افزایش می‌یابند، درحالی‌که راندمان آیرودینامیکی (نسبت برآ به پسا) نیز با افزایش اختلاف‌پتانسیل افزایش‌یافته است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش زاویه حمله اثر پلاسما کمتر می‌شود. همچنین با افزایش ارتفاع پروازی اثر پلاسما بیشتر می‌شود و نیز راندمان آیرودینامیکی با اعمال پلاسما در بازه 3 تا 60 درصد تغییر می‌کند.

numerical simulation of magneto-hydrodynamics effect on supersonic flow of a projectile

plasma actuator is an active flow control tool, which has been evaluated by the aerodynamic researchers since last decade due to its simple structure, light weight, low energy consumption, and high time response. in this paper effects of plasma on aerodynamic behavior of a rocket at different flight conditions is numerically investigated. results of plasma effects or variation of attack angle, mach number, and flight altitude on the drag and lift coefficients are evaluated. applying plasma increases the vertical velocity under the rocket canards which leads to higher pressures and therefore higher pressure difference and forces are applied on the rocket canards which improves their functionality. drag and lift coefficients are both increased due to the plasma, but the aerodynamic efficiency (lift to drag ratio) is increased by increasing potential difference. results shows that plasma effect is reduced with increasing of angle of attack and increased with the flight altitude and aerodynamic efficiency is changed between %3 and %60 by applying plasma.