مطالعه عددی تاثیرات میدان مگنتوهیدرودینامیک بر جدایش جریان ناشی از موج شوک انعکاسی

در فرآیند تشکیل موج شوک انعکاسی، جدایش جریان در محل انعکاس، یک پدیده متداول است. این پدیده که به جدایش جریان القایی از شوک معروف است، در برخی موارد منجر به وقوع اتفاقات نامطلوب مانند کاهش حجم و اختلال در جریان هوای ورودی به موتورهای رم‌جت و اسکرمجت می‌شود. لذا سعی می‌شود به روش‌های کنترل جریانی مختلف این اثرات نامطلوب کاهش یابد.در تحقیق حاضر به‌وسیله مگنتوهیدرودینامیک که یکی از روش‌های پیشرفته کنترل جریان فعال است، با شتاب‌دهی به لایه مرزیبه‌وسیله نیروی لورنتس، حباب جدایش کوچک می‌شود. هدف این پژوهش مطالعه عددیتاثیرات این روش بر جدایش ناشی از موج شوک انعکاسیو همچنین زاویه موج شوک است. شبیه‌سازی در شرایط دوبعدی به ازای اعداد هارتمن مختلف انجام و تاثیرات آن بر مشخصات جریان مانند فشار، سرعت و خطوط جریان بررسی شد. نتایج حاکی از آن است که اعمال میدان مگنتوهیدرودینامیک می‌تواندبه‌طور قابل توجهی گرادیان فشار معکوس و جریان گردابه‌ای را کاهش داده و اندازه حباب جدایش را 40 درصدکوچک کند.علاوه برآن اعمال این میدان زاویه شوک را کمتر کرده که منجر به حرکت رو به جلو حباب جدایش تا حدود 2 درصد طول کانال شده است.

Numerical Study of the Effects of Magnetohydrodynamic Field on ShockInduced Flow Separation

In the process of forming a reflective shock wave, the separation of the flow in the reflection site is a common phenomenon. This phenomenon, known as the shockinduced flow separation, sometimes leads to undesirable effects such as reducing the volume and disrupting the flow of air into the ramjet and scrarmjet engines. Therefore, we try to reduce these undesirable effects by different flow control methods. Magnetohydrodynamics is one of the advanced methods for controlling the flow, which shrinks the bubble separation by accelerating to the boundary layer by Lorentz force. The purpose of this research is the numerical study of the effects of this method on the separation caused by the reflection shock wave. The simulations are performed in twodimensional conditions for different Hartmann numbers and the effects on flow characteristics such as pressure, velocity and flow stream line are investigated. The results indicate that the application of the magnetohydrodynamic field can significantly reduce the adverse pressure gradient and the vortex flow, and it can also reduce the size of the separation bubble by 40% and increase the skin friction coefficient by increasing the wall shear stress. Moreover, the application of the magnetohydrodynamic field can change the shock angle, causing the separation bubble to move forward by about 2% of the channel length.