شبیه‌سازی عددی میدان جریان حول محموله بازگشتی از فضا و مطالعه اثر تغییرات زاویه حمله بر ساختار میدان

در این پژوهش، درباره میدان جریان پیرامون محموله بازگشتی از فضا مطالعه شده است که یک مدل هندسی دارای پخ و متقارن نسبت به محور عمودی است. شبیه‌سازی جریان پیرامون اجسام پرنده در رژیم پروازی فرا صوتی، از مباحث مطرح در پروژه های هوافضایی است. بازگشت موفقیت آمیز محموله‌های بازگشتی به زمین به‌شدت به زاویه حمله آنها هنگام ورود به اتمسفر وابسته است. به دلیل اهمیت موضوع محاسبات آیرودینامیکی وسایل پرنده و به دلیل اینکه معمولاً وسایل پرنده تاکتیکی از جمله موشک در زاویه حمله پرواز می‌کنند، موضوع یادشده اهمیت خاصی در صنایع هوافضایی دارد و در بسیاری از موارد نتایج تحقیقات انتشار نیافته است و این موضوع سبب بروز تا حد زیادی تحقیق در این حوزه را با مشکلاتی مواجه می‌کند. در این تحقیق، جریان حول اجسام متقارن در زوایای حمله‌ مختلف بررسی خواهد شد. به این منظور میدان جریان در عدد ماخ 7 و در زوایای حمله مختلف شبیه‌سازی و نتایج آن با داده‌های مرجع مقایسه می شود که نتایج دقت نسبتا مناسبی را به ویژه برای ضرایب نیروی محوری و شکل خطوط همتراز برای مولفه افقی سرعت نشان می‌دهد.

Numerical Simulation of Flow Field around Space Reentry Capsule and Studying the Effects of Angle of Attack Variations on Flow Structure

In this research, the flow field around the space reentry capsule, which has blunt and symmetric geometry has been investigated. The simulation of the flow around aerial vehicles in the hypersonic flight regime is the one of the topics discussed in aerospace projects.The Successful return of the reentry capsule to the earth of depends strongly on its angle when entering the atmospher. Due to the importance of aerodynamic calculations of aerial vehicles, and because tactical aerial vehicles, such as rockets, usually fly at an angle of attack, this issue is of particular importance in aerospace industries. In many cases, the results of theresearch have not been published and this is the main reason for the difficulties of research in this subject. This research the flow analysis of symmetric body at different angles of attack. For this purpose, the flow field was simulated in Mach number 7 at different angles of attack and its results were compared with the reference data, which gives an appropriate accuracy especially for the axial force coefficients and the form of the contour lines for the axial component of the velocity.