شبیه‌سازی عددی تشکیل پلوم نازل همگرا-واگرا با کد متن باز اپن‌فوم

امروزه پرتاب موشک کاربرد فراوان در زمینه‌های مختلفی چون صنایع نظامی، مخابراتی، فضایی و ... دارد. از پارامترهای مهم طراحی اندازه‌گیری و پیش‌بینی رفتار پلوم تشکیل شده هنگام پرتاب است. پلوم حاوی منطقه‌ای از پشت نازل موشک می‌باشد که در آن فشار، دما وسرعت سیال خروجی به تدریج با فشار، دما و سرعت محیط اطراف هم‌اندازه می‌گردد. در تحقیق حاضر به شبیه‌سازی عددی تشکیل پلوم نازل همگرا-واگرا با کد متن باز اپن‌فوم پرداخته شده است. بدین منظور نازلی همگرا-واگرا به قطر ورودی 0.38 متر و نسبت انبساط 9 مطابق با ابعاد واقعی در نظر گرفته شده است. ابتدا زمان لازم برای دائم شدن حل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد حل انجام شده در زمان 0.3 ثانیه از حالت گذرا به دائم می‌رسد. سپس به بررسی کانتورهای سرعت، فشار استاتیک و دمای استاتیک پرداخته شد. با بررسی نمودارها و کانتورها معلوم گردید که سرعت و دمای استاتیک به تدریج و با ایجاد شکم و گره خود را با سرعت و دمای محیط انتطباق می‌دهند، در حالیکه این تغییرات برای فشار استاتیک بسیار سریع و با گرادیان و شیب زیادتری است. در نهایت به تحلیل عدد ماخ در گلوگاه پرداخته شد. نتایج نشان داد عدد ماخ در گلوگاه به دلیل ایجاد خفگی برابر 0.93 بوده و به ماخ 1 نزدیک است.