بررسی عددی جریان مماسی سیال عبوری از یک آستر ریزسوراخدار
نویسندگان
1 استادیار، پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، تهران، ایران.
2 استادیار، پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، تهران، ایران.
3 دانشجوی دکترا، مهندسی هوافضا، پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، تهران، ایران.
doi
10.22044/jsfm.2025.15629.3932چکیده
در این بررسی میدان جریان پسزمینه برای مطالعات آکوستیکی روی یک آستر ریزسوراخدار استخراج شده است. برای این منظور، بخشی از یک آستر ریزسوراخدار که در معرض جریان مماسی هوا قرار دارد، به عنوان هندسه مورد مطالعه انتخاب شده است. معادلات ناویراستوکس در حالت سه بعدی به صورت عددی حل شدهاست. برای این منظور شبکهی محاسباتی مناسب با تعداد سلول محاسباتی لازم، ایجاد شدهاست. برای مدلسازی اغتشاشات جریان نیز از مدل اغتشاشی k-ε بهره گرفته شده است. برای کاستن از هزینهی محاسبات در ورودی کانال، از شرط مرزی جریان کاملاً توسعه یافته استفاده شدهاست. به منظور صحهگذاری، نتایج بدست آمده با نتایج تجربی، مقایسه شده است. اثر عدد ماخ جریان ورودی به کانال بر دو مکانیزم اثر گذار بر رفتار آکوستیکی آستر، یکی مقدار مؤلفهی عمودی سرعت در دهانهی سوراخ و دیگری مقدار گردابهها در دهانه و پایین دست سوراخ بررسی شده است. با افزایش عدد ماخ در ورودی مجرا، میزان چرخش مؤلفه ی عمودی سرعت در طول سوراخ افزایش یافته که سبب تغییر در خواص آکوستیکی آستر از جمله امپدانس آن خواهد شد. میزان تولید گردابهها در پایین دست سوراخ نیز با افزایش عدد ماخ، افزایش مییابد. نتایج نشان دهندهی افزایش امپدانس آکوستیکی با افزایش عدد ماخ است.