بررسي اثرات اندركنش جت مافوق صوت در جريان جانبي مادون صوت تراكم پذير روي سطوح اطراف محل انتشار جت

Investigation of Supersonic Jet into Compressible Subsonic Cross Flow on the Surfaces around the Jet Exit

به منظور بررسي اندركنش جت مافوق صوت در جريان جانبي مادون صوت، مطالعات تجربي گسترده اي در تونل باد انجام شده است. در اين راستا، اندركنش مذكور با تخليه عمودي يك جت متقارن مافوق صوت فرومنبسط از يك صفحه تخت در جريان جانبي مادون صوت تراكم پذير فراهم شده و اثرات نسبت ضخامت لايه مرزي و نسبت فشار ديناميكي بر فشار اندازه‌گيري شده روي سطوح اطراف جت مورد بررسي قرار گرفته است. روش تجربي استفاده شده تپ‌هاي فشاري متداول مي باشد. نتايج حاصله از اندازه‌گيري‌ها نشان مي‌دهد كه، با افزايش نسبت فشار ديناميكي، ضمن بزرگ شدن ناحيه دنباله واقع در پايين دست جت، ضريب فشار در اين ناحيه نيز كاهش مي يابد، درحالي كه در بالادست جريان، ضريب فشار افزايش پيدا مي كند. به علاوه، با افزايش نسبت ضخامت لايه مرزي، مقدار ضريب فشار در بالا‌دست جت كاهش يافته و بازيافت فشار در ناحيه پايين‌دست جت نيز سريع‌تر رخ مي‌دهد.

An experimental study has been performed to investigate the flow physics of an under-expanded axisymmetric supersonic jet exhausting transversely from a flat plate into a subsonic compressible cross flow. The goal was to study the effects of boundary layer thickness ratio (?/D) and the jet to free stream dynamic pressure ratio (J) on surface pressure. The resulting measurements distinctly show that both the magnitude and the width of the positive and the negative pressure coefficient regions in front and behind the jet increase with J. In addition, the side region of the jet affects the jet plume and as J increases, the pressure coefficient decreases at this region. The data acquired upstream of the jet reveal that, with increasing ?/D, the magnitude of the positive pressure coefficient region decreases, While the recovery of the back pressure downstream of the jet moves in the vicinity of the nozzle exit.