@article { author = {salari, mahmoud and heidar por, vahid and mohammad khani, hasan}, title = {Evaluation of Four Different Turbulence Models for Numerical Simulation of Supersonic Flow over a Blunt Nose Equipped with a Spike}, journal = {Fluid Mechanics & Aerodynamics}, volume = {7}, number = {2}, pages = {47-57}, year = {2019}, publisher = {Imam Hussein University}, issn = {2322-3278}, eissn = {2980-8111}, doi = {}, abstract = {Nowadays, improving the aerodynamicperformance of supersonic flying vehicles in order to reduce drag forces and increase in heat transfer coefficient is an interesting matter for researchers. Many of the supersonic vehicles use blunt nose to reduce heat generations, while these noses cause higher drag forces. Equipping the nose with spikes is a technique to reduce the drag of blunt noses. Spikes also increase their heat transfer rate. The accuracy and the validity of RANS based numerical simulations of turbulent flow over these bodies depend directly on the capabilities of the turbulence models used. This paper presents numerical simulation of supersonic flow over a blunt nose equipped with a spike, using four different turbulence models, namely: one-equation turbulence model of Spalart-Almaras and two-equation turbulence models of  k-ε, k-ω and k-ω-SST. We wanted to find the appropriate turbulence model for this type of flows. Air flow Mach number and angle of attack were considered 6 and zero, respectively. The axi-symmetric, compressible and steady RANS equations are solved numerically. In spite of initial expectations, comparison of numerical results with experimental data showed that Spalart-Almamras has more consistency with experiment.}, keywords = {Blunt Nose,Spike,Supersonic Flow,Turbulence Models,Numerical Simulation}, title_fa = {ارزیابی چهار مدل آشفتگی مختلف برای شبیه سازی جریان مافوق ‌صوت حول یک دماغه‌ پخ مجهز به اسپایک}, abstract_fa = {بهبود عملکرد اجسام پروازی در زمینه‌ کاهش نیروی درگ از موضوعاتی است که امروزه مطالعات گسترده‌ای روی آن انجام می‌شود. در جریان­های مافوق صوت، اگرچه اجسام پروازی با دماغه‌های بلانت عملکرد بهتری از منظر کاهش گرمای تولیدی نسبت به دماغه‌های باریک دارند، لیکن منجر به شوک قوی در نوک دماغه شده و نیروی درگ آیرودینامیکی را افزایش می‌دهند. از تکنیک‌های موثر در کاهش درگ یک دماغه‌ بلانت، استفاده از اسپایک در نوک دماغه است. افزودن اسپایک همچنین منجر به افزایش ضریب انتقال حرارت دماغه نیز می­شود. یکی از عوامل موثر بر صحت و دقت نتایج، در شبیه­سازی­های عددی مبتنی بر حل معادلات متوسط­گیری شده ناویر- استوکس روی این دماغه­ها، نوع مدل آشفتگی به­کار رفته می­باشد. در این تحقیق جریان اطراف یک دماغه‌ بلانت همراه با اسپایک به­کمک یک مدل‌ یک معادله­ای آشفتگی اسپالارت- آلماراس و سه مدل آشفتگی دو معادله­ای k-ω, k-ω-SSTو k-ε شبیه­سازی شده تا از مقایسه نتایج حاصله، مدل آشفتگی مناسب برای این نوع شبیه­سازی­ها معرفی شود. عدد ماخ جریان آزاد در این شبیه­سازی­ها برابر 6 و زاویه‌ حمله بدنه برابر صفر درجه در­ نظر گرفته شده است. معادلات جریان با ‌فرض آشفته و تراکم‌پذیر بوده و شبیه­سازی به­صورت تقارن محوری و پایا  انجام شده است. توجه شود که کلیه تحلیل­ها در محیط نرم­افزار فلوئنت انجام شده­اند. نتایج عددی حاصله با نتایج تجربی موجود مقایسه و اعتبارسنجی شده­اند. برخلاف انتظار، نتایج نشان می‌دهد که مدل آشفتگی یک معادله­ای‌ اسپالارت- آلماراس جریان اطراف دماغه را بهتر پیش­بینی می­نماید.   }, keywords_fa = {دماغه‌ی بلانت,اسپایک‌‌,جریان مافوق‌صوت,مدل‌های توربولانسی,حل عددی}, url = {https://fma.ihu.ac.ir/article_203652.html}, eprint = {https://fma.ihu.ac.ir/article_203652_140753d05efaec54ee1fb5d151cbbf33.pdf} }