حل جریان مافوق صوت بر روی مخروط با سطح مقطع سه ضلعی گرد و بررسی نیروهای برا و پسا

در این تحقیق جریان مافوق صوت بر روی یک مخروط با سطح مقطع سه گوش گرد به روش تحلیلی حل شده است. در جریان مافوق صوت به دلیل بالا بودن سرعت ها ضخامت لایه مرزی کم است و می توان از اثرات لزجت صرف نظر کرد بنابراین در معادلات ناویر استوکس جملات شامل لزجت حذف می شود و معادلات مورد استفاده معادلات اویلر هستند. دستگاه مختصات کروی برای حل مسئله در نظر گرفته شده است، ساده سازی های لازم در معادلات با توجه به هندسه جسم صورت گرفته است. برای حل مسئله به روش تحلیلی از بسط پرتوربیشن متغیرهای جریان استفاده شده است. با قرار دادن بسط پرتوربیشن متغیرهای جریان در معادلات اویلر در دستگاه مختصات کروی و حذف جملات از مرتبه بالاتر و جدا کردن ضرایب دو دستگاه معادله بدست می آید با حل دستگاه و قرار دادن نتایج حاصل در دستگاه ، جواب کامل برای هر یک از متغیرهای جریان بدست می آید. دستگاه معادلات , به روش تحلیلی حل شده است و در مواردی که ساده سازی خاصی در حل تحلیلی اعمال شده باشد، برای اطمینان از درستی نتایج حل تحلیلی، از حل عددی نیز استفاده شده است، که نتایج به خوبی درستی حل تحلیلی را تأیید می کند. برای بدست آوردن حل کامل جریان، حل مربوط به جریان با زاویه حمله نیز به صورت خطی به این حل اضافه می شود. از آنجا که نسبت نیروهای برآ به پسآ در طراحی اجسام پرنده از اهمیت بالایی برخوردار است، این نسبت محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که با تغییر سطح مقطع از دایره به سه گوش گرد و چهارگوش گرد[1] نسبت نیروهای برآ به پسآ افزایش می یابد.