مقایسه تاثیر تیغههای مکانیکی و جتهای دمشی کنترل جریان تراکم پذیر در یک کانال دیفیوزر انحنادار با استفاده از روش عددی | ||
مکانیک سازه ها و شاره ها | ||
مقاله 18، دوره 7، شماره 1، فروردین 1396، صفحه 231-254 اصل مقاله (4.67 M) | ||
نوع مقاله: مقاله مستقل | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/jsfm.2017.972 | ||
نویسندگان | ||
ایمان مقصودی1؛ محمد علی وزیری زنجانی2؛ مصطفی محمودی* 3 | ||
1دانشجوی دکتری مهندسی هوافضا،گرایش پیشرانش، مجتمع هوافضای دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران | ||
2دانشیار، مهندسی هوافضا، مجتمع مکانیک و هوافضای دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر | ||
3استادیار،مهندسی هوافضا، مجتمع دانشگاهی هوافضای دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران | ||
چکیده | ||
در این تحقیق مقایسه حل عددی رفتار جریان با نتایج آزمایش تجربی در یک کانال واگرای انحناء دار در سه حالت کانال لخت،کانال با نصب تیغه های گردابه ساز مکانیکی و کانال با نصب عملگرهای جت دمشی صورت گرفته است. در حل عددی ، 5 مدل توربولانسی SP-AL ،RNG K-ε- ، Transition-SST ، RSM-Stress-Omega و RSM-LPS بکار گرفته شده است. بررسی کانتورهای سرعت و لزجت گردابه ای در صفحه مرکزی و خطوط جریان سطح پایینی و نواحی تجمیع گردابهها نشان داد که مدل RSM-St-Om انحناء خطوط جریان در ناحیه جدایش و نواحی گردابهای را دقیقتر از مدلهای دیگر تخمین میزند. کانتورهای نسبت فشار کل در انتهای کانال در مدلهای SP-AL، Transition-SST و RSM-St-Om انطباق بالاتری با نتایج تجربی نشان داد. مقایسه نمودار نسبت فشار در کانال لخت و کانال با عملگرهای جت دمشی با نتایج آزمایش تجربی نشان داد که به دلیل حضور پدیده جدایش ، مدل RSM-St-Om به خوبی نقاط شروع و پایان حباب جدایش و طول منطقه جدایش را تخمین میزند. بررسی منحنی نسبت فشار در کانال با تیغه های مکانیکی نیز نشان داد که به علت از بین رفتن جدایش ، مزیت روش RSM-St-Om نیزکاهش یافته و تمامی مدلها نتایج تقریباً یکسانی ارائه میدهند. | ||
کلیدواژهها | ||
دهانه ورودی انحناء دار؛ بازیافت فشار؛ ضریب اغتشاش؛ جریان ثانویه؛ گردابه سازها | ||
مراجع | ||
[1] Behfarshad G, Mahlou S (2014) Wind-tunnel study of a S-shaped air-intake performance. Aircr Eng Aerosp Tec 86(2): 99-107. [2] نیلی احمد آبادی م, قدک ف، محمدی م، نجاتی ا (1390) طراحی آیرودینامیک دو بعدی ورودی هوای S شکل با در نظر گرفتن اثرات دماغه. مجله علمی و پژوهشی مکانیک سازهها و شارهها 69-59 :(1)1. [3] Sun S, Guo RW (2006) Serpentine inlet performance enhancement using vortex generator based flow control. Chinese J Aeronaut 19(1): 10-17. [4] Paul AR, Joshi S, Jindal AP, Maurya S, Jain A (2013) Experimental studies of active and passive flow control techniques applied in a twin air-intake. The Scientific World Journal 2013 (Article ID 523759), 8 pages. [5] Da X, Fan Z (2015) Microjet flow control in an ultra-compact serpentine inlet. Chinese J Aeronaut 28(5): 1381-1390. [6] Burrows TJ, Gong Z, Vukasinovic B, Glezer A (2016) Investigation of trapped vorticity concentrations effected by hybrid actuation in an offset diffuser. 54th AIAA Aerospace Sciences Meeting, At San Diego, CA, USA. [7] Lopes AS, Piomelli U, palma J (2003) Large eddy simulation of the flow in an S-duct. In: 41st Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno,Nevada, 14. [8] Kirk AM, Kumar A, Gargoloff JI (2007) Numerical and experimental investigation of a serpentine inlet duct. In: 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno,Nevada, 14. [9] Gerolymost GA, Joly S, Mallet M, Vallet I (2010) Reynolds-stress model flow prediction in aircraft-engine intake Double-S-Shaped duct. J Aircraft 47(4): 1368-1381. [10] Gopaliya MK, Goel P, Prashar S, Dutt A (2011) CFD analysis of performance characteristics of S-shaped diffusers with combined horizontal and vertical offsets. Comput Fluids 40(1): 280-290. [11] Fiola CJ (2013) Numerical simulation of separated and secondary flows in diffusing S-ducts for air breathing propulsion. SAE 2013 AeroTech Congress & Exhibition. [12] Paul AR, Ranjan P, Pate VK, Jain A (2012) Comparative studies on flow control in rectangular S-duct diffuser using submerged-vortex generators. Aerosp Sci Technol 28(1): 332-343. [13] Gerolymos GA, Vallet I (2016) Reynolds stress model prediction of 3-D duct flows. Flow Turbul Combust 96(1): 45-93. [14] Berens TM, Delot AL, Tormalm M, Calavera L Rein M, Saterskog M, Ceresola N (2015) Numerical and experimental investigations on subsonic air intakes with serpentine ducts for UAV configurations. 5th CEAS Air & Space Conference. [15] Delot AL, Garnier E, Pagan D (2012) Flow control in a high-offset subsonic air intake. In: 47th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, San Diego,California, 556. [16] Harloff GJ, Smith CF, Bruns E, DeBoni JR (1993) Navier-Stokes analysis of three-dimensional S-ducts. J Aircraft 30(4): 526-533. [17] White FM (2006) Turbulent mean flow. In: Viscous Fluid Flow 4th edn. McGraw-Hill Inc, New York. [18] Gibson MM, Launder BE (1978) Ground effects on pressure fluctuations in the atmospheric boundary layer. J Fluid Mech 86: 491-511. [19] Fu S, Launder BE, Leschziner MA (1978) Modeling Strongly Swirling Recirculating Jet Flow with Reynolds-Stress Transport Closures. In: Sixth Symposium on Turbulent Shear Flows. Toulouse, France. [20] Wilcox D (1998) Turbulence Modeling for CFD., DCW Industries, La Canada, California. [21] S-16, A. CDTC (2011) Gas turbine engine inlet flow distortion guidelines. Aerospace Recommended Practice, Society of Automotive Engineers, 400 Commonwealth Drive, Warrendale. [22] Panton RL (2005) Boundary layer. In: Incompressible Flow 3rd edn. John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,828 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,604 |