بررسی عددی تأثیر گرمایش آیرودینامیکی بر روی توزیع دمای داخل کابین پرنده مافوق صوت

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد / دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

2 عضو هیات علمی / دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

doi
چکیده

در این مقاله تأثیر گرمایش آیرودینامیکی به توزیع دمای داخل کابین  پرنده مافوق صوت در حالت­های مختلف عایق­بندی، وجود نیروی گرانش و ارتفاع پروازی به روش دینامیک سیالات محاسباتی با رویکرد حجم محدود پرداخته شده است. برای حل همزمان معادلات در جامد و سیال، از شرط مرزی کوپلینگ در دیواره­ی پوسته استفاده شده است. هوا به صورت گاز ایده­آل فرض شده و رابطه بوزینسک برای تغییرات چگالی آن با دما بکار­گرفته شده است. تغییرات توزیع دمای درون کابین با لحاظ انتقال حرارت جابجایی آزاد به صورت گذرا تا لحظه پروازی 70 ثانیه شبیه­سازی شده است. نتایج به صورت توزیع دما در مقاطع میانی مدل و نمودارهای دما-زمان و دما-مکان در مقاطع میانی و زمان­های گوناگون ارائه شده است.  بررسی نتایج نشان می­دهد که استفاده از عایق موجب کاهش دمای یک نقطه مشخص از کابین به میزان 175 درجه در لحظه پرواز 20 ثانیه می­شود. در این تحقیق از دو روش تجربی و عددی برای صحه­گذاری روی توزیع دما در درون مدل و خارج مدل استفاده شده که دقت خوبی را در نتایج نشان می­دهد.