بررسی عددی شار حرارتی وارد بر سطح اجسام ابرصوتی با در نظر گرفتن تجزیه هوا
نویسندگان
1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 دانشیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالکاشتر
3 دانشیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالکاشتر
doi
چکیده
تحلیل دقیق شار حرارتی وارد بر سطح در اجسام بازگشت به جو مستلزم در نظر گرفتن فعل و انفعالات شیمیایی در جریان پیرامون آن است. هدف از این مقاله بررسی عددی شار حرارتی وارد بر جسم با در نظر گرفتن تجزیه هوا جهت افزایش دقت نتایج است. در تحقیق حاضر تاثیر شعاع دماغه، زاویه نیمراس و عدد ماخ جریان آزاد بر روی شار حرارتی وارد بر سطح مورد بررسی قرار گرفته است. برای تعریف دقیق خواص ترمودینامیکی و انتقالی علاوه بر مدل بلاتنر از نظریه جنبشی موجود در نرمافزار انسیسفلوئنت نیز جهت مقایسه استفاده شده است. نتایج نشان میدهد با افزایش عدد ماخ به دلیل افزایش دما میزان تجزیه در لایه شوک و در قسمت نوک دماغه افزایش و همچنین با دور شدن از خط سکون در طول لایه شوک نرخ تجزیه کمتر میشود. با افزایش شعاع دماغه و کاهش زاویه نیمراس ضخامت لایه شوک افزایش در نتیجه میزان تجزیه گونهها درون لایه شوک بیشتر شده و موجب کاهش شار حرارتی وارد بر سطح میگردد که میانگین اختلاف شار حرارتی محاسبه شده از دو خواص انتقالی متفاوت تعریف شده با تغییرات شعاع و زاویه نیمراس ارائه شده است. نتایج به دست آمده با فرض گاز ایدهآل و گازغیرتعادلی نشان دهنده این است که محل قرارگیری موج شوک نسبت به نوک روی خط سکون تقریبا نصف شده است و دمای بیشینه روی خط سکون با فرض گاز ایدهآل 146 درصد افزایش نسبت به حل غیرتعادلی داشته است.
