آمار

تعداد نشریات36
تعداد شماره‌ها1,192
تعداد مقالات8,579
تعداد مشاهده مقاله6,989,860
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,033,362
سالاری, محمود, حیدرپور, وحید, محمد خانی, حسن. (1397). ارزیابی چهار مدل آشفتگی مختلف برای شبیه سازی جریان مافوق ‌صوت حول یک دماغه‌ پخ مجهز به اسپایک. پدافند الکترونیکی و سایبری, 7(2), 47-57.
محمود سالاری; وحید حیدرپور; حسن محمد خانی. "ارزیابی چهار مدل آشفتگی مختلف برای شبیه سازی جریان مافوق ‌صوت حول یک دماغه‌ پخ مجهز به اسپایک". پدافند الکترونیکی و سایبری, 7, 2, 1397, 47-57.
سالاری, محمود, حیدرپور, وحید, محمد خانی, حسن. (1397). 'ارزیابی چهار مدل آشفتگی مختلف برای شبیه سازی جریان مافوق ‌صوت حول یک دماغه‌ پخ مجهز به اسپایک', پدافند الکترونیکی و سایبری, 7(2), pp. 47-57.
سالاری, محمود, حیدرپور, وحید, محمد خانی, حسن. ارزیابی چهار مدل آشفتگی مختلف برای شبیه سازی جریان مافوق ‌صوت حول یک دماغه‌ پخ مجهز به اسپایک. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1397; 7(2): 47-57.

ارزیابی چهار مدل آشفتگی مختلف برای شبیه سازی جریان مافوق ‌صوت حول یک دماغه‌ پخ مجهز به اسپایک

مکانیک سیالات و آیرودینامیک
مقاله 4، دوره 7، شماره 2 - شماره پیاپی 22، اسفند 1397، صفحه 47-57    اصل مقاله (1.05 M)
نویسندگان
محمود سالاری* 1؛ وحید حیدرپور2؛ حسن محمد خانی2
1دانشگاه جامع امام حسین (ع)- دانشکده فنی و مهندسی
2دانشگاه جامع امام حسین ع
تاریخ دریافت: 07 شهریور 1396،  تاریخ بازنگری: 19 دی 1397،  تاریخ پذیرش: 12 دی 1397 
چکیده
بهبود عملکرد اجسام پروازی در زمینه‌ کاهش نیروی درگ از موضوعاتی است که امروزه مطالعات گسترده‌ای روی آن انجام می‌شود. در جریان­های مافوق صوت، اگرچه اجسام پروازی با دماغه‌های بلانت عملکرد بهتری از منظر کاهش گرمای تولیدی نسبت به دماغه‌های باریک دارند، لیکن منجر به شوک قوی در نوک دماغه شده و نیروی درگ آیرودینامیکی را افزایش می‌دهند. از تکنیک‌های موثر در کاهش درگ یک دماغه‌ بلانت، استفاده از اسپایک در نوک دماغه است. افزودن اسپایک همچنین منجر به افزایش ضریب انتقال حرارت دماغه نیز می­شود. یکی از عوامل موثر بر صحت و دقت نتایج، در شبیه­سازی­های عددی مبتنی بر حل معادلات متوسط­گیری شده ناویر- استوکس روی این دماغه­ها، نوع مدل آشفتگی به­کار رفته می­باشد. در این تحقیق جریان اطراف یک دماغه‌ بلانت همراه با اسپایک به­کمک یک مدل‌ یک معادله­ای آشفتگی اسپالارت- آلماراس و سه مدل آشفتگی دو معادله­ای k-ω, k-ω-SSTو k-ε شبیه­سازی شده تا از مقایسه نتایج حاصله، مدل آشفتگی مناسب برای این نوع شبیه­سازی­ها معرفی شود. عدد ماخ جریان آزاد در این شبیه­سازی­ها برابر 6 و زاویه‌ حمله بدنه برابر صفر درجه در­ نظر گرفته شده است. معادلات جریان با ‌فرض آشفته و تراکم‌پذیر بوده و شبیه­سازی به­صورت تقارن محوری و پایا  انجام شده است. توجه شود که کلیه تحلیل­ها در محیط نرم­افزار فلوئنت انجام شده­اند. نتایج عددی حاصله با نتایج تجربی موجود مقایسه و اعتبارسنجی شده­اند. برخلاف انتظار، نتایج نشان می‌دهد که مدل آشفتگی یک معادله­ای‌ اسپالارت- آلماراس جریان اطراف دماغه را بهتر پیش­بینی می­نماید.   
کلیدواژه‌ها
دماغه‌ی بلانت؛ اسپایک‌‌؛ جریان مافوق‌صوت؛ مدل‌های توربولانسی؛ حل عددی
عنوان مقاله [English]
Evaluation of Four Different Turbulence Models for Numerical Simulation of Supersonic Flow over a Blunt Nose Equipped with a Spike
نویسندگان [English]
mahmoud salari1؛ vahid heidar por2؛ hasan mohammad khani2
1emam hosein
2emam hosein
چکیده [English]
Nowadays, improving the aerodynamicperformance of supersonic flying vehicles in order to reduce drag forces and increase in heat transfer coefficient is an interesting matter for researchers. Many of the supersonic vehicles use blunt nose to reduce heat generations, while these noses cause higher drag forces. Equipping the nose with spikes is a technique to reduce the drag of blunt noses. Spikes also increase their heat transfer rate. The accuracy and the validity of RANS based numerical simulations of turbulent flow over these bodies depend directly on the capabilities of the turbulence models used. This paper presents numerical simulation of supersonic flow over a blunt nose equipped with a spike, using four different turbulence models, namely: one-equation turbulence model of Spalart-Almaras and two-equation turbulence models of  k-ε, k-ω and k-ω-SST. We wanted to find the appropriate turbulence model for this type of flows. Air flow Mach number and angle of attack were considered 6 and zero, respectively. The axi-symmetric, compressible and steady RANS equations are solved numerically. In spite of initial expectations, comparison of numerical results with experimental data showed that Spalart-Almamras has more consistency with experiment.
کلیدواژه‌ها [English]
Blunt Nose, Spike, Supersonic Flow, Turbulence Models, Numerical Simulation
مراجع

Hallion, R. “The History of Hypersonics”, the 43rd
AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit.,
pp. 329-331, 2005.
2. Mansour, K. and Khorsandi, M. “The Drag
Reduction in Spherical Spiked Blunt Body”, Acta
Astronautica, Vol. 99, No. 1, pp.92-98, 2014.
3. Zhenqing, W., Hongqing, Lv., and Zhang, A.
“Numerical Analysis of Thermal Protection and
Drag Redunction with Use of Spike”, Systems and
Control in Aeronautics and Astronautics
(ISSCAA), the 3rd International Symposium on.
IEEE, 2010.
4. Mahmoud, Y.M.A. and Qin, N. “Investigation of
Flow Asymmetry Around Axi-Symmetric Spiked
Blunt Bodies in Hypersonic Speeds”, The
Aeronaut. J., Vol. 118, No. 1200, pp. 169-179,
2014
5. Snežana, S.M., Miloš D.P., Slavica, R., and
Aleksandar, V. “On the Influence Of Spike Shape
at Supersonic Flow Past Blunt Bodies”, Facta
Universitatis, Vol. 3, No. 12, pp. 371-382, 2002.
6. Sahoo, D. Das. S., Kumar, P., and Prasad, J.K
“Effect of Spike on Steady and Unsteady Flow over
a Blunt Body at Supersonic Speed”, Acta
Astronautica, Vol. 128, No. 8, pp.45-53, 2016.
7. Soori, N. “Numerical Study of Heat Flux
Developed on an Aero-spiked Structure In
Hypersonic Flow”, Proc. IEEE Aerospace Conf.
Big Sky, MT, USA, 2015.
8. Gauer, M. and Paull, A. “Numerical Investigation
of a Spiked Blunt Nose Cone at Hypersonic
Speeds”, Spacecraft And Rockets, Vol. 45, No. 3,
pp. 459-471, 2008.
9. Heubner, L.D., Mitchell, A.M., and Boudreaux,
E.J. “Experimental Results on the Feasibility of an
Aerospike for Hypersonic Missiles”, the 33rd
Aerospace Sciences Meeting and Exhibit.,
Aerospace Sciences Meetings, Technical Report,
January 1995.
10. Guenther, R.A. and Reding, J.P. “Fluctuating
Pressure Environment of a Drag Reduction Spike”,
J. Spacecraft and Rockets, Vol. 14, No. 12, pp. 705-
710, 1997.
11. Yamauchi, M., Fujii, K., and Higashino, F.
“Numerical Investigation of supersonic Flows
Around a Spiked Blunt Body”, J. Spacecraft and
Rockets, Vol. 32, No. 1, pp. 32-42, 1995.
12. Yunfeng L. and Zonglin J. “Concept of Non-
Ablative Thermal Protection System for
Hypersonic Vehicles”, AIAA Journal, Vol. 51, No.
3, pp. 12-23, 2013

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 396
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 265