استخراج عدد بی‌بعد جهت تعیین مرز گرمایش آیروترمودینامیکی و تشعشعی دماغه‌های فناشونده

Abstract

کاملترین روش جهت‌ محاسبه‌ گرمایش آیروترمودینامیکی و تشعشعی اعمال شده به دیواره‌ی دماغه‌های فناشونده‌ ماوراءصوت، حل همزمان معادلات جریان، سنتیک واکنشهای شیمیایی، مدل احتراق در لایه‌ی فنا شونده، مدل‌های تشعشعی و آشفتگی جریان است. استفاده از این روش در گذر زمان، حجم بالایی از حافظه‌ی محاسباتی را می‌طلبد. یکی از ابزارهای مؤثر جهت حل میدان جریان اطراف انواعی از دماغه‌ها با الزامات بیان شده، کد صحه گذاری شده‌ی محاسبه کانتور دما و گرمایش آیرودینامیکی است. در این کد از ترکیب روش‌های لایه‌ی شوک لزج و لایه‌ی مرزی لزج خودمتشابه با فرض شفاف بودن المان‌های مخلوط لایه‌ی شوک، استفاده شد. به دلیل بالا بودن زمان حل، کاربران این کد، استفاده از آن را جهت اهداف طراحی اولیه، منطقی نمی‌دانند. بنابراین، هدف از این تحقیق، تدوین عدد بی‌بعد با استفاده از نتایج کد مذکور و روش باکینگهام جهت تعیین مرز بین گرمایش آیروترمودینامیکی و تشعشعی به منظور کاهش زمان حل مربوط به این کد است، به گونه ای که اگر عدد بی بعد کمتر از یک باشد می‌توان از گرمایش تشعشعی در مقابل گرمایش آیروترمودینامیکی صرفنظر کرد و زیربرنامه‌ی مربوط به گرمایش تشعشعی را غیر فعال نمود. اگر عدد بی بعد بیشتر از دو باشد می‌توان از گرمایش آیروترمودینامیکی در مقابل گرمایش تشعشعی صرفنظر نموده و زیربرنامه‌ی مربوط به گرمایش آیروترمودینامیکی را غیر فعال نمود. با لحاظ نمودن این تغییرات بر روی کد زمان حل آن برای یک دماغه‌ی با مسیر و پوشش پروازی نوعی به میزان 15 درصد کاهش می یابد.

Keywords

• عدد بی‌بعد
• کد محاسبه کانتور دمای و گرمایش آیرودینامیکی
• گرمایش‌آیروترمودینامیکی
• گرمایش‌تشعشعی
• پوشش‌پروازی