تحلیل نرم افزاری بازدارنده های شتاب در رینولدزهای متفاوت

بازدارنده های شتاب نقش مهمی در ورود، نزول و نشست کاوشگرهای سیارهای ایفا می کنند. نقش بازدارنده‏های شتاب در عملیات کاوش عبارت است از: کاهش سرعت (معمولاً از یک سرعت فراصوتی به فروصوتی)، کوچک کردن سرعت نزول (فرود)، ایجاد پایداری (برای جلوگیری از لغزش وسیله)، فراهم آوردن سرعت های نزول مشخص و فراهم آوردن ارتفاع و زمان‏بندی مشخص برای مراحل مختلف فرود. علاوه بر آن کاربردهای نظامی، ورزشی و تفریحی نیز برای این بازدارنده ها عملیاتی شده اند. در این تحقیق جریان سیال اطراف بازدارنده ی شتاب که اصطلاحاً پاراشوت نامیده می شود، مدل‏سازی شده است. برای این منظور از سه مدل k-? تحقق‏پذیر، اسپالارت-آلماراس و sst k-? استفاده شده است. تحلیل عددی برای نیمکره ی صلب در چهار حالت بدون حفره در رأس و با حفره ی با قطر 5% قطر نیمکره، 10% و 15% و سرعت های ورودی 10، 30، 50 و 70 متر بر ثانیه انجام شده است. نتایج حاصل از حل جریان شامل نیروی وارد بر چتر، ضریب پسا، شدت تلاطم و کانتورهای سرعت و فشار آورده شده اند. همچنین برای اعتبارسنجی داده ها، ضریب پسای عددی حاصل از سه مدل حل جریان با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردیده اند که مشخص شد روش k-? تحقق‏پذیر در پیش بینی ضریب پسا دقت بیشتری نسبت به دو مدل دیگر دارد. از نظر زمان اجرای حل با توجه به شبیه‏سازی های انجام‏شده بیشترین زمان اجرا و تعداد تکرار برای مدل اسپالارت-آلماراس و کمترین زمان اجرا مربوط به مدل sst k-? می باشد. از نظر حافظه ی کامپیوتری با توجه به حل دو معادله ی اضافی در مدل های k-? تحقق‏پذیر و sst k-? و حل یک معادله در مدل اسپالارت-آلماراس بیشترین میزان حافظه ی مورد استفاده در مدل sst k-? و کمترین میزان توسط مدل اسپالارت-آلماراس مورد استفاده قرار می‏گیرد. اقدام دیگری در تنظیم پارامترهای نرم افزار به صورت فرض ناپایداری جریان در روش k-? تحقق‏پذیر نیز انجام شد که بعد از مدت زمان بسیار اندک، داده های نیروی پسا نوسان حول مقدار مشخصی را نشان داد و نتایج جریان پایدار را تأیید نمود. تأثیر قطر حفره و سرعت ورودی بر پارامترهای جریان از جمله سرعت و فشار نیز به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته اند.