بررسي آيروديناميكي يك ورودي منطبق بر بدنه با استفاده از شبيه سازي عددي

Aerodynamic Analysis of a Submerged Inlet, Using Numerical Simulation

در تحقيق حاضر، جريان آشفته در يك ورودي منطبق بر بدنه با استفاده از شبيه ­سازي عددي مورد ارزيابي قرار گرفت. در محاسبات انجام شده سه هندسه مختلف، از قبيل ورودي استاندارد ناكا و دو هندسه با ساختار پيشنهادي مورد مطالعه قرار گرفته و اثرات ضخامت لايه مرزي (0/31، 0/8 و 2/56) و (1/6>سرعت بي بعد > 0/2) بر عملكرد آن­ها مورد ارزيابي قرار گرفت. براي شبيه­ سازي سه­ بعدي جريان تراكم ناپذير و آشفته از مدل استفاده شد. البته، در ابتدا، ورودي استاندارد ناكا با داده هاي تجربي اعتبارسنجي شد. نتايج نشان مي دهد كه افزايش ضخامت لايه مرزي اثر منفي در بازده فشاري رم در هندسه­ ها داشته، در حالي­كه افزايش سرعت در ابتدا موجب افزايش بازده و سپس موجب كاهش بازده مي ­شود. همچنين، مقدار بازده هندسه­ هاي نوين به بازده ورودي استاندارد ناكا بسيار نزديك مي­باشد. درحالي­كه هندسه­ هاي نوين در نسبت سرعت­ هاي بالا، نيروي پسا­ي كمتري داشته (كه عامل مهمي در مصرف سوخت است) و طرح مناسب­ تري از هندسه استاندارد ناكا مي ­باشند.

In the present study, turbulent flow in submerged inlets was studied, using numerical simulation. In the calculations, three different geometries, namely NACA standard inlet and two geometries with proposed structures were studied and the effects of boundary layer thickness (0.31, 0.8 and 0.56) and 0.2< dimensionless velocity < 1.6 on their performance were investigated. k  model was applied to simulate three-dimensional, incompressible, and turbulent flow. At first, NACA standard inlet was validated, using reliable experimental data. Results show that increasing boundary layer thickness has a negative effect on RAM pressure efficiency in all geometries, while velocity increase initially increases the efficiency and then decreases it. In addition, the efficiency of new geometries is close to one for NACA standard inlet. Moreover, the novel geometries are of lower drag force in high velocity ratios and are better NACA standard case.