بررسي تاثير معادله حالت گاز در الگوي جريان و پيش بيني امواج شوك در جريان فراصوت

در این مقاله به بررسی خروج جریان گاز فراصوت در دمای اولیه ۶۳۱٬۶۲۶ درجه كلوین ، فشار اولیه 6 أتمسفر و سرعت اولیه 548/1 متر بر ثانیه پرداخته شد. برای شبیه سازی از شرایط مرزی دما ، درشت و فشار متغیر با زمان در ورودی دامنه محاسباتی به صورت كد كاربر استفاده شد. مش تطبیقی دینامیك در شبیه سازی ها بر پایه گرادیان فشار استاتیك استفاده شد. برای شبیه سازی از معادلات حالت گاز ایده آل و گاز آبل- نوبل استفاده شد. نتایج شبیه سازی نشان داد معادله حالت گاز ایده آل با دقت خوب در تمام زمان های شبیه سازی ( قبل و بعد از زمان آزاد شدن امواج انفجاری) با نتایج سایه نگاری تجربی مطابقت داشت. اما معادله گاز آبل- نوبل، تا زمان آزاد شدن جریان های انفجاری تطابق بسیار خوب با نتایج سایه نگاری تجربی نشان داد. نحوه ایجاد و پیش روی امواج شوك از نتایج دیگر تحقیق حاضر میباشد.

Supersonic gas flow exiting from small diameter tube has been investigated at the initial temperature of 631.626K, initial pressure of 6 atm and initial velocity of 548.1m/s. time variant temperature, velocity and pressure profiles have been supplemented to the software with user defined functions (UDF). Adaptive dynamic mesh based on static pressure gradient has been used through simulations. Simulation results showed that, ideal gas equation of state results agreed well with existing experimental schillerinan shadowgraphs. But Abel- Nobel equation of state could not agree with experimental results through the release of second and blast waves.