ارزیابی حل معادلات لایه مرزی و روابط تقریب مهندسی در گرمایش آیرودینامیکی اجسام متقارن محوری بازگشتی

در فرآیند طراحی، هنگامی که از یک حلگر برای تحلیل اجسام بازگشتی ماورای صوت استفاده شود، داشتن سرعت بالای محاسباتی در کنار دقت مناسب نتایج از نکات کلیدی محسوب می شود. در تحقیق حاضر، نتایج حاصل از حل معادلات لایه مرزی آرام با استفاده از روش ماتریس انتگرالی و استفاده از روابط تقریب مهندسی در تخمین گرمایش آیرودینامیکی حول اجسام ماورا ی صوت متقارن محوری بازگشتی مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهند که روش های به کار رفته دارای دقت مناسب در تحلیل گرمایش آیرودینامیکی اجسام متقارن محوری بوده و دارای سرعت بالا در راستای طراحی آیرودینامیکی اجسام بازگشتی هستند. برداشتن گام مکانی در شبیه سازی عددی معادلات لایه مرزی و همچنین استفاده از تعداد نقاط شبکه کمتر در لایه مرزی به دلیل استفاده از روش ماتریس انتگرالی نسبت به سایر روش های عددی، سرعت تحلیل معادلات لایه مرزی را به شدت افزایش می دهد. همچنین انعطاف پذیری بالای روابط تقریب مهندسی در تخمین شار حرارتی روی سطح اجسام بازگشتی، استفاده از آنها را برای طراحی مناسب می سازد. استفاده از یک رابطه تقریب مهندسی جداگانه برای ناحیه سکون نتایج گرمایش آیرودینامیکی روش تقریبی را در این ناحیه بهبود می بخشد