تخمین گرمایش آیرودینامیکی بدنه کاوشگر فضایی با درنظر گرفتن اندرکنش گرمایشی سیال و سازه

در این مقاله، گرمایش آیرودینامیکی تولیدشده بر روی بدنه یک کاوشگر فضایی به روش عددی با استفاده از نرم‌افزار فلوینت و با درنظر گرفتن اندرکنش گرمایشی سیال و سازه محاسبه شده است. به منظور حل همزمان معادلات گرمایش در جامد و سیال، از شرط مرزی کوپلینگ در دیواره بدنه استفاده شده است؛ به‌طور‌ی‌که مقادیر دما و شار حرارتی در آن محاسبه می‌شود. مزیت این روش آن است که می‌توان مقادیر دما را در هر نقطه‌ای از پوسته بدنه با یا بدون تقارن محوری و حتی اجزای متصل به آن در زوایای حمله مختلف محاسبه کرد. در این مقاله، نحوه انجام شبیه‌سازی عددی با درنظر گرفتن اثرات لایه مرزی و ضخامت دیواره سازه و همچنین اثر مدل‌های توربولانس، به صورت کامل شرح داده شده است. نتایج در قالب کانتورهای فشار، سرعت و دما، مقادیر شار حرارتی و همچنین فشار و دمای نقطه سکون دماغه ارایه شده است. در این تحقیق از دو روش عددی و تحلیلی برای صحه‌گذاری مقادیر دمای نقطه سکون و شار حرارتی استفاده شده که دقت خوبی را در نتایج نشان می‌دهد.