تعیین نوع و ویژگی های جریان های جت گاز و محل صفحه ماخ با شبیه سازی عددی

جریان گاز فشار قوی در خروجی نازل موتورهای جت و راکت ها و در داخل اتاق احتراق موتورهای گازسوز یکی از عوامل مؤثر بر نیروی پیشران، مصرف سوخت، میزان آلایندگی و بازده موتورهاست. از اینرو مطالعه آن حائز اهمیت بسیاری است. خروج فشار قوی گاز از نازل و فرایند اختلاط با هوای محیط، به ویژگی های جریان تراکم پذیر مانند موج های تراکمی و بشکه ای شکل، ایجاد موج های متوقف کننده و شاک وابسته است. هدف این پژوهش، مطالعه عددی این ویژگی هاست. نتایج نمودارهای صفحه ماخ، پروفایل سرعت و فشار - که از عوامل مؤثر در تشکیل مرز جریان گاز خروجی از نازل می باشند - در این مقاله ارائه شده است. نتایج شبیه سازی جریان جت گاز نشان می دهد که اگر نسبت فشار قوی تر از 81/4:1 باشد، شکل گیری مرز جت گاز به علت زیادبودن انرژی جنبشی مستقل از لزجت یا آشفته بودن جریان در جت گاز است. همچنین نتایج نشان می دهد که اگر نسبت فشار از 18/6:1 بالاتر باشد، مشخصه های جریان مانند عدد ماخ محلی و فشار بی بعدشده p/pn مستقل از نسبت فشار بین نازل و محیط بوده و تنها به مسافت بی بعدشده x/d بستگی خواهد داشت.