مطالعه تجربي و شبيه سازي عددي سه بعدي تاثير نسبت فشار بر بازده واگرايي جريان يك نازل آيرواسپايك خطي

در اين مطالعه تاثير نسبت فشار نازل بر بازدهي واگرايي يك نازل آيرواسپايك خطي به طور تجربي و عددي مورد بررسي قرار گرفته است. به جهت مقايسه با نازل هاي متداول يك نازل مخروطي با شرايط طراحي مشابه نازل آيرواسپايك استفاده شد. نازل هاي مورد استفاده از نوع نازل هاي صفحه اي بوده كه جريان مافوق صوت خروجي از آنها توسط تكنيك تصويربرداري شيليرن مورد بررسي قرار گرفت. مقايسه تصاوير تجربي شيليرن با نتايج حل عددي صحت شبيه سازي عددي سه بعدي انجام گرفته را نشان داد. تاثير نسبت فشار نازل بر توزيع نواحي جريان مافوق صوت خروجي نازل مشاهده شد. نتايج نشان داد انحراف جريان از حالت محوري با افزايش نسبت فشار از ميزان ۳ تا ۹ براي نازل مخروطي سه برابر بيشتر از نازل آيرواسپايك است. همچنين با بهره گيري از رابطه بازدهي واگرايي نشان داده شد كه بازدهي نازل آيرواسپايك تغييرات كمتري با تغييرات نسبت فشار دارد و در مقادير بسيار كمتر از نسبت فشار طراحي نيز داراي بازدهي مطلوب حدود ۹۸ درصد مي باشد. تطبيق پذيري نازل آيرواسپايك خطي در تغييرات نسبت فشار نسبت به نازل مخروطي بيشتر بوده به طوري كه كاهش نسبت فشار به ميزان نيمي از نسبت فشار طراحي در نازل مخروطي سبب كاهش بازدهي واگرايي تا ۱۰ درصد مي شود در حالي كه اين ميزان براي نازل آيرواسپايك كمتر از ۳ درصد است.