ارزيابي چهار مدل آشفتگي مختلف براي شبيه سازي جريان مافوق ‌صوت حول يك دماغه‌ پخ مجهز به اسپايك

بهبود عملكرد اجسام پروازي در زمينه‌ كاهش نيروي درگ از موضوعاتي است كه امروزه مطالعات گسترده‌اي روي آن انجام مي‌شود. در جريان هاي مافوق صوت، اگرچه اجسام پروازي با دماغه‌هاي بلانت عملكرد بهتري از منظر كاهش گرماي توليدي نسبت به دماغه‌هاي باريك دارند، ليكن منجر به شوك قوي در نوك دماغه شده و نيروي درگ آيروديناميكي را افزايش مي‌دهند. از تكنيك‌هاي موثر در كاهش درگ يك دماغه‌ بلانت، استفاده از اسپايك در نوك دماغه است. افزودن اسپايك همچنين منجر به افزايش ضريب انتقال حرارت دماغه نيز مي شود. يكي از عوامل موثر بر صحت و دقت نتايج، در شبيه سازي هاي عددي مبتني بر حل معادلات متوسط گيري شده ناوير استوكس روي اين دماغه ها، نوع مدل آشفتگي به كار رفته مي باشد. در اين تحقيق جريان اطراف يك دماغه‌ بلانت همراه با اسپايك به كمك يك مدل‌ يك معادله اي آشفتگي اسپالارت آلماراس و سه مدل آشفتگي دو معادله اي k-ω, k-ω-SSTو k-ε شبيه سازي شده تا از مقايسه نتايج حاصله، مدل آشفتگي مناسب براي اين نوع شبيه سازي ها معرفي شود. عدد ماخ جريان آزاد در اين شبيه سازي ها برابر 6 و زاويه‌ حمله بدنه برابر صفر درجه در نظر گرفته شده است. معادلات جريان با ‌فرض آشفته و تراكم‌پذير بوده و شبيه سازي به صورت تقارن محوري و پايا  انجام شده است. توجه شود كه كليه تحليل ها در محيط نرم افزار فلوئنت انجام شده اند. نتايج عددي حاصله با نتايج تجربي موجود مقايسه و اعتبارسنجي شده اند. برخلاف انتظار، نتايج نشان مي‌دهد كه مدل آشفتگي يك معادله اي‌ اسپالارت آلماراس جريان اطراف دماغه را بهتر پيش بيني مي نمايد.