تحليل سه‌بعدي پتانسيل مبنا براي جريان كاويتاسيون جزئي حول پرتابه‌هاي با پيشاني مختلف به روش المان مرزي

در پژوهش حاضر، به‌منظور شبيه‌سازي جريان همراه با كاويتاسيون جزئي حول پرتابه‌هاي مختلف (سرتخت، سركروي و سرمخروطي با زاويه مخروط 45درجه) به روش المان مرزي، يك كد سه‌بعدي تدوين شده است. بدين منظور، پس از توليد هندسه با استفاده از المان‌هاي چهارضلعي با چهار نقطه كنترل، با بهره‌گيري از بيان انتگرالي تئوري گرين، اجزاي پتانسيلي چشمه و دوگان روي هر المان توزيع و به كمك يك الگوريتم تكراري، شبيه‌سازي انجام و با نتايج تجربي و عددي ديگر اعتبارسنجي شده است. با وجود هزينه محاسباتي پايين اين روش، نتايج از دقت قابل قبول و سرعت همگرايي بالايي برخوردار است. ارائه روابط كلي براي مشخصات هندسي كاويتي ايجاد شده حول پرتابه‌ها (در محدود اعداد كاويتاسيون بين 0.075 تا 0.5) از جمله نتايج اين پژوهش مي‌باشد. بررسي نتايج حاكيست كه اين روش قابليت مناسبي در پيش‌بيني خواص جريان كاويتاسيون در زواياي حمله غيرصفر (تا زاويه حمله 8 درجه) دارد كه البته با افزايش زاويه حمله و فاصله از فرض پتانسيلي بودن جريان، نتايج هندسه كاويتي حداكثر %15 و ضرايب آيروديناميكي حداكثر %12 با ديگر تحليل‌هاي عددي اختلاف دارد. با توجه به سرعت همگرايي بالا و دقت قابل قبول، اين روش براي طراحي اوليه و بهينه‌سازي پرتابه‌هاي زيرسطحي همراه با كاويتاسيون قابل استفاده است.