ارائه‌ي نتايج طراحي و تحليل عددي يك موتور رم‌جت با درنظر گرفتن اثر سرريز جريان

The results of design and numerical analysis of a ramjet engine,taking into account the effect of overflow

در اين تحقيق، يك موتور رم‌جت دوبعدي، طراحي و تحليل عددي شده است كه شرايط طراحي ارتفاع 18000 متري، ماخ پروازي 5 /2 و دبي هواي ورودي 20 كيلوگرم بر ثانيه، مي‌باشد. نرم‌افزار طراحي تدوين‌شده براي اين منظور، قابليت انجام تحليل عددي را نيز دارا است. از آنجاكه در نرم‌افزار تدوين‌شده، امكان درنظر گرفتن سرريز جريان وجود دارد، هدف از انجام اين مطالعه، بررسي نقطه‌اثر پارامتر سرريز جريان در انطباق نتايج حل عددي با فيزيك جريان حاصل از طراحي يك‌بعدي مي‌باشد. معادلات حاكم براي طراحي موتور، يك‌بعدي فرض شده و تحليل عددي مبتني بر روش بالادست AUSM+ بوده و از ترم‌هاي لزجت صرف‌نظر شده است. همچنين مدل‌سازي فرآيند احتراق بر مبناي مدل ساده‌ي جريان رايلي مي‌باشد. ميزان دبي جرمي و دماي سكون در هر مقطع از موتور، ابزاري جهت اعتبارسنجي طراحي مفهومي بوده و اعتباردهي حل عددي نيز با استفاده از حل جريان مجراها، جريان حول ايرفويل و جريان خط رايلي انجام شده است. البته تطابق نتايج حل عددي و نتايج طراحي مفهومي، بهترين اعتباردهي براي حل عددي مي‌باشد. نتايج نشان مي‌دهد كه درنظر گرفتن سرريز جريان، مخصوصاً براي جريان واقعي كه همراه با اثرات لزجت و اصطكاك مي‌باشد، حتمي و جزء لاينفك فرآيند طراحي براي موتورهاي رم‌جت با جسم مياني مي‌باشد. از لحاظ هندسي، درنظر گرفتن سرريز موجب قطورتر شدن موتور شده و هندسه‌ي جسم مياني نيز دچار تغيير مي‌شود.