طراحی آیرودینامیکی شبه سه‎بعدی مجرای ورودی هوای S شکل با استفاده از روش طراحی معکوس

یکی از روش‌های طراحی آیرودینامیکی مجاری داخلی s-شکل، روش طراحی معکوس می‌باشد. در این گونه مسایل، هندسه دیواره‌ها، مجهول و توزیع فشار در راستای آن ها، معلوم است. برای این منظور از یک روش جدید طراحی معکوس به نام ریسمان انعطاف پذیر برای طراحی معکوس مجرای s-شکل استفاده می‌شود. در این روش، دیواره‌های مجهول مجرا تحت الگوریتمی بر مبنای حرکت ریسمان انعطاف-پذیر، از یک حدس اولیه تا رسیدن به هندسه نهایی و متناظر با توزیع فشار هدف، تغییر شکل می‌دهند. در طراحی سه‌بعدی، فرآیند طراحی مجرا با یک طراحی دوبعدی شروع می‌شود. در ابتدا با توجه به عدد ماخ پروازی پرنده، با ترکیب کد طراحی معکوس و حل‌کننده جریان اویلری، طراحی دوبعدی اولیه ورودی هوای s-شکل بدون درنظر گرفتن اثرات دماغه موتور صورت می‌گیرد. در مرحله دوم با درنظر گرفتن مقاطع به شکل دایروی، بیضوی و لوبیایی، مجرای دوبعدی به مجرای سه‌بعدی تغییر داده می‌شود. در نهایت با عبور یک جریان آشفته سه‌بعدی مجرای طراحی شده مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. مطالعه عددی نشان می‌دهد که علی رغم نسبت بالای ارتفاع به طول مجرا، جدایش جریان در مجرا وجود ندارد و یکنواختی جریان در خروجی مجرا کاملا رضایت بخش است.