بررسي تجربي اثر مساحت دهانه ورودي مجراي مكش بر روي عملكرد يك ورودي هواي فراصوتي

Experimental Investigation of Effects of Bleed Entrance Area on the Performance of a Supersonic Air Intake

يك ورودي هواي فراصوتي از نوع تراكم تركيبي با هندسه متقارن محوري در عدد ماخ 2 و زاويه حمله صفر درجه به صورت تجربي در تونل باد آزمايش شده است. در اين ورودي با ايجاد مكش لايه مرزي بر روي سطح تراكمي در بالادست گلوگاه، اثرات تغيير مساحت دهانه ورودي مجراي مكش بر پارامترهاي عملكردي ورودي از قبيل نسبت دبي جرمي، بازيافت فشار كل، اعوجاج جريان و نسبت دبي جرمي مجراي مكش مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه با افزايش مساحت دهانه ورودي مجراي مكش، بازيافت فشار كل در شرايط بحراني و فروبحراني افزايش مي يابد اما اگر مساحت دهانه ورودي مجراي مكش بيش از حد زياد شود مي تواند اثر معكوسي بر عملكرد ورودي داشته و خصوصا در شرايط بحراني حتي بيشتر از زماني كه دهانه ورودي مجراي مكش كاملا بسته است، موجب افت كميتهاي عملكردي ورودي شود. نتايج همچنين نشان مي دهد كه استفاده از دهانه ورودي باريك براي مجراي مكش موجب جلو افتادن شروع پديده باز شده كه منجر به افزايش دبي جرمي مجراي مكش و كاهش بازيافت فشار ورودي مي شود.

A supersonic axisymmetric mixed compression air intake at free stream Mach number of 2.0 and at zero degrees angle of attack has been experimentally tested in a wind tunnel. By applying a suction slot over the compression surface upstream of the throat, the effects of changing the area of the bleed entrance on the intake performance parameters such as mass flow ratio, total pressure recovery, flow distortion and bleed mass flow ratio have been investigated. The results showed that by increasing the area of the bleed entrance, total pressure recovery is increased in critical and subcritical conditions, however, if the area of the bleed entrance becomes very large, it can have an adverse effect on the intake performance, especially in critical conditions even worse than when the bleed entrance is completely closed. The results also indicated that the use of a narrow entrance for the bleed causes the buzz phenomenon to start earlier which leads to an increase in the bleed mass flow ratio and reduces the intake pressure recovery.