مکانیک سیالات و آیرودینامیک

مکانیک سیالات و آیرودینامیک

بررسی تجربی اثر تزریق جت جانبی برکاهش پسای یک دماغه پخ کروی با اسپایک در جریان مافوق صوت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 عضو هیات علمی - دانشکده فنی و مهندسی - گروه هوافضا
2 گروه هوافضا دانشکده فنی مهندسی دانشگاه امام حسین(ع)
3 دانشگاه امام حسین (ع)
چکیده
استفاده از اسپایک و تزریق جت به عنوان ابزار مناسب در کاهش پسای آیرودینامیک در چند دهه مورد توجه کارشناسان قرار گرفته و تحقیقات زیادی در زمینه هندسه، ابعاد، نوع اسپایک و تزریق جت انجام شده است. در این تحقیق، مطالعه تجربی در تونل‌باد سه منظوره مرکز تحقیقات آیرودینامیک قدر بروی دماغه پخ نیمکره با وجود اسپایک و تزریق جت جانبی جهت بررسی میزان کاهش پسای موج دماغه انجام شده است. آزمایشها در محدوده زاویه حمله 2-، صفر و 2 درجه در عدد ماخ 9/1 و تزریق جت جانبی در دو موقعیت انجام گردید. اندازه گیریها شامل تصویربرداری شلیرین، اندازه گیری توزیع فشار روی سطح بالا و پایین دماغه پخ و نیروهای وارده بر آن بوده است. نتایج حاکی از تاثیر مطلوب تزریق جت جانبی در تضعیف موج کمانی جلوی اسپایک، کاهش پسا، کاهش فشار روی دماغه پخ با تزریق جت جانبی بویژه در موقعیت نزدیک به نوک اسپایک می باشد. همچنین با افزایش فشار جت، نفوذ جت و جریان چرخشی افزایش یافته موجب تغییر الگو و تضعیف بیشتر موج مخروطی و در نتیجه کاهش بیشتر نیروی پسا شده است. در زاویه‌ حمله‌های غیرصفر نیز نشان داده شد که جت جانبی بسیار موثر عمل کرده و موج اتصال مجدد روی دماغه پخ را تضعیف یا حتی حذف نموده و در نهایت موجب کاهش حداکثری 31% نیروی پسای دماغه پخ با اسپایک گردید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Experimental investigation of the effect of side jet injection on drag reduction of a spherical blunt nose with spike in supersonic flow

نویسندگان English

abdolali haghiri 1
Hasan Mohammadkhani 2
vahid heidarpoor 3
mohsen talebpoor 3
1 Imam Hossein University
2 Aerospac faculty, Imam Hossein University
3 imam Hussein (ع)
چکیده English

The use of spike and jet injection as a suitable tool for reducing aerodynamic drag has been the focus of experts for several decades, and much research has been conducted in the fields of geometry, dimensions, spike type, and jet injection. In this study, an experimental study was conducted in the supersonic wind tunnel of the Qadr Aerodynamics Research Center on a hemispherical blunt nose with spike and side jet injection to investigate the reduction in nose wave drag. The experiments were conducted at angles of attack of -2, 0 and 2 degrees at Mach number 1.9 and side jet injection at two positions. The measurements included Schlieren imaging, pressure distribution measurements on the upper and lower surfaces of the blunt nose and the forces acting on it. The results indicate the favorable effect of side jet injection in attenuating the bow wave in front of the spike, reducing drag, and reducing pressure on the blunt nose with side jet injection, especially at the position close to the spike tip. Also, with increasing jet pressure, increased jet penetration and swirl flow caused a change in the pattern and further weakening of the conical wave, resulting in a further reduction in drag. At non-zero angles, the side jet was very effective and weakened or even eliminated the attachment wave on the blunt nose, ultimately reducing the drag force of the beveled nose with the spike by a maximum of 31%.

کلیدواژه‌ها English

supersonic wind tunnel
blunt noses
aerospike
side jet injection
drag reduction
دوره 14، شماره 2 - شماره پیاپی 36
پاییز و زمستان
اسفند 1404

  • تاریخ دریافت 27 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری 08 بهمن 1404
  • تاریخ پذیرش 26 بهمن 1404
  • تاریخ انتشار 01 اسفند 1404