مطالعه عددی جریان فرا صوت گاز در یک شیپوره رمپ تک انبساطی

در بسیاری از طراحی­ها برای پرنده­های فضایی با موتورهای اسکرمجت از شیپوره­های رمپ تک انبساطی (سرن) استفاده می­شود زیرا استفاده از شیپوره سرن در نسبت­های انبساط زیاد، باعث کاهش وزن شیپوره و کاهش پسای اصطکاکی شده و همچنین یک نیروی برآی اضافی تولید می­نماید. هدف از این مقاله بررسی عددی جریان فرا صوت در شیپوره خروجی یک موتور اسکرمجت با استفاده از یک کد عددی فرترن می­باشد. برای حل مسأله از حل معادلات ناویر-استوکس استفاده شده است. معادلات حاکم بر حوزۀ حل، شامل معادله پایستاری جرم، معادلات مومنتوم، معادله انرژی و معادله حالت گاز کامل می­باشند که برای جریان تراکم­پذیر لزج دو-بعدی استفاده شده­اند. برای حل عددی این معادلات از روش گام­زنی زمانی یعنی شکل ناپایای معادلات ناویر-استوکس استفاده شده است. در اینجا با روش گام­زنی زمانی برای حل جریان ناپایا پاسخ حالت پایا نتیجه شده است. در ادامه نتایج حاصل از کد عددی با نتایج فلوئنت و نتایج روش مشخصه­ها و نتایج تجربی مقایسه شده است که این مقایسه نشان دهنده تطابق خوب نتایج حل عددی با نتایج تجربی و سایر نتایج می­باشد.