طراحی و تحلیل عددی دهانه ورودی مافوق صوت متقارن محوری در عدد ماخ 3

دهانه ورودی مافوق صوت، نقش کلیدی در عملکرد موتورهای هواتنفسی به ویژه موتورهای رمجت دارد. کاربرد دهانه ورودی در موتورهای رمجت این است که سرعت هوا را از جریان آزاد تا سرعتی که با سرعت شعله در دسترس در محفظه احتراق سازگار است، کاهش دهد. از اینرو طراحی دقیق و صحیح دهانه ورودی، تاثیر بسزایی بر عملکرد کل سیستم و پارامترهای اصلی موتور رمجت دارد. در کار حاضر یک دهانه ورودی تراکم خارجی متقارن محوری برای عملکرد در عدد ماخ پروازی 3 طراحی شده است. از آنجا که رفتار جریان برای این نوع دهانه ورودی پیچیده تر از دهانه ورودی دوبعدی است یک برنامه کامپیوتری برای حل معادلات مربوط به گذر جریان مافوق صوت از روی مخروط و نیز ارتباط بین پارامترها و اصول و قیود طراحی دهانه ورودی متقارن محوری تدوین شده است که هندسه نهایی شامل جزییات هندسی مخروط، کلاهک دهانه و کانال زیرصوتی را به صورت یکپارچه به عنوان خروجی رسم می کند. از آنجا که نیروهای لزجت را به دلیل تاثیر بر الگوی شاک ها و جدایش جریان نمی توان نادیده گرفت، شبیه سازی و الگوی رفتار جریان لزج به وسیله نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی بررسی و صحت سنجی شده است. بدین منظور از مدل rng kɛ برای مدل سازی اغتشاش جریان و از دقت مرتبه دوم برای گسسته سازی ترم جابجایی استفاده شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که هندسه طراحی شده می تواند الزامات عملکردی مورد نظر را برآورده سازد.

Design and Analysis of Axisymmetric Supersonic Inlet at Mach 3

Supersonic inlet has a key role in the performance of airbreathing engine special in ramjet engines. The function of a ramjet engines diffuser is to decelerate the air velocity from its freestream at the intake to a velocity which is compatible with the available flame velocity. Accurate design of inlet has an important effect on the performance of a ramjet system and its main parameters. In this study, an external compression supersonic inlet designed at Mach 3. Flow behavior for this type of inlet is more complicated than the twodimensional inlet. Because of this character, a computer program for solving the equations of supersonic flow through the cone, and the relationship between the parameters and the principles of the inlet has developed which integrates the final geometry, including center body geometrical details, inlet cowling and subsonic channel as . Since viscous forces cannot be ignored because they cause complex shock patterns and flow separation, the simulation and flow behavior pattern is modeled and validated by computational fluid dynamics software. For this purpose, the RNG Kɛ model was used for flow turbulence modeling and secondorder accuracy was used for of convection term. The results show that the designed geometry can meet the desired performance requirements.