مسجحطسيور)ايرجقيرزتوشكم(مرجلاقتناابهاره...

117 1395زمستان نامة سال پنجم، ويژه

‌سطح‌جسمروي‌همراه‌با‌انتقال‌جرم‌)مكش‌و‌تزريق‌جريان(‌صوت‌فراجريان‌سازي‌عددي‌‌شبيه

2يرکندي، جاماسب پ1عباس طربي [email protected]مالک اشتر، تهران، يهوافضا، دانشگاه صنعت يمجتمع دانشگاه ،ارياستاد 1

مالک اشتر، تهران يهوافضا، دانشگاه صنعت يمجتمع دانشگاه ،ارياستاد 2

24/09/1394افت: يخ دريتار 22/08/1395رش: يخ پذيتار

دهيچك

0w

0w

0w

‌کليدي‌واژگان

مقدمه. 1

mailto:[email protected]

هوافضا يدانش و فناور نشرية علمي پژوهشي 118

بيهش

ي دد

ي عساز

ن ريا

جفرا

ت صو

ن( ريا

جيق

زرو ت

ش مك

م )جر

ل تقا

ا اناه ب

مره

ي رو

سم ج

طحس

wv

wwv

DNS

PNS TLNS

119 1395نامة زمستان سال پنجم، ويژه

ب پاس

جامي،

طربس

عباي

ندرک

ي

U

wT

[15] متقارن محوري جريان روي بدنة شكلسيستم مختصات و 1شكل

0)()(

r

yur

x

y

u

x

uu

,)((1 //

vu

y

ur

yrdx

dUU e

ee

0

y

P

)(

dx

dUUu

y

h

x

hu e

ee

)()(1 //// vu

y

u

y

uhv

y

Tkr

yr

oxx

)(),(,0:0 xhhxvvuyww

),(),(: xhhxuuyee

.

),( yx),(


بيهش

ي دد

ي عساز

ن ريا

جفرا

ت صو

ن( ريا

جيق

زرو ت

ش مك

م )جر

ل تقا

ا اناه ب

مره

ي رو

سم ج

طحس

,)(0

dxrUxoee

x

e

dytrU

yx

y

e

oee )(2

),(0

orrt /

),( yx

),(

xrU

xoeee

2

2

2

oeerU

y

eu

u

eT

T

),(

2)(

22

tvr

xruV o

oeee

),(

02

V

)(2 2

ltV

0)( 2

)~(2 2

ltV

0)( 22

tl

e

l)(

2)1(e

M

e

e

ed

du

u)(

2

yu

vu

//

m1m

1m


ب پاس

جامي،

طربس

عباي

ندرک

ي

0/ dxdP

5.3

MpaP 30000

kT o293

kT o

w303

)0805.0( ms

اي روي بدنه با انواع نقاط شبكه پوسته. تغييرات ضريب اصطكاك 2شكل

[18] . نماي كلي از شرايط جريان روي دماغه3شكل

)0805.0( ms

)0805.0( ms

)0805.0( ms

ewpSTChN

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0 0.25 0.5 0.75 1

101X40

101X80

101X100

101X150

M:

=3.5

P:

=30000 pa

T:

=293 k

Tw=303 k

S/Smax

CF

w


بيهش

ي دد

ي عساز

ن ريا

جفرا

ت صو

ن( ريا

جيق

زرو ت

ش مك

م )جر

ل تقا

ا اناه ب

مره

ي رو

سم ج

طحس

اي روي ديواره . تغييرات ضريب اصطكاك پوسته5شكل مرزي ة الي ةاي روي لب . تغييرات ضريب اصطكاك پوسته4شكل

مرزي روي ديواره . تغييرات ضخامت الية 7شكل . تغييرات توزيع انتقال حرارت سطح6شكل

حركت روي ديواره . تغييرات ضخامت اندازه9شكل ديوارهجايي حركت روي ه. تغييرات ضخامت جاب8شكل

0

0.0008

0.0016

0.0024

0 0.25 0.5 0.75 1

SOLID WALL

SUCTION

INJECTION

S/Smax

CF

E

M:

=3.5

P:

=30000 pa

T:

=293 k

Tw=303 k

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0 0.25 0.5 0.75 1

SOLID WALL

SUCTION

INJECTION

M:

=3.5

P:

=30000 pa

T:

=293 k

Tw=303 k

S/Smax

CF

w

-750000

-500000

-250000

0

0 0.25 0.5 0.75 1

qw, (w

/m2)

S/Smax

SOLID WALL

INJECTION

SUCTIONM:

=3.5

P:

=30000 pa

T:

=293 k

Tw=303 k

0

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0 0.25 0.5 0.75 1

M:

=3.5

P:

=30000 pa

T:

=293 k

Tw=303 k

S/Smax

d,(

m) SOLID WALL

SUCTION

INJECTION

0

0.00004

0.00008

0.00012

0.00016

0 0.25 0.5 0.75 1

d*,(

m)

S/Smax

SOLID WALL

INJECTION

SUCTION

M:

=3.5

P:

=30000 pa

T:

=293 k

Tw=303 k

0.0E+00

2.0E-05

4.0E-05

6.0E-05

0 0.25 0.5 0.75 1

SOLID WALL

INJECTION

SUCTION

M:

=3.5

P:

=30000 pa

T:

=293 k

Tw=303 k

S/Smax

Q, (m

)


ب پاس

جامي،

طربس

عباي

ندرک

ي

تغييرات عدد استانتون روي ديواره. 11شكل مرزي ة الي ة. تغييرات عدد استانتون روي لب10شكل

جايي حركت روي ديواره .تغييرات ضخامت جابه13شكل مرزي روي ديواره . تغييرات ضخامت الية 12شكل

مرزي روي ديواره ة . تغييرات ضخامت الي15شكل . تغييرات ضريب اصطكاك پوسته روي ديواره14شكل

حركت روي ديواره .تغييرات ضخامت اندازه17شكل جايي حركت روي ديواره هضخامت جاب. تغييرات 16شكل

0

0.0004

0.0008

0.0012

0.0016

0 0.25 0.5 0.75 1

M:

=3.5

P:

=30000 pa

T:

=293 k

Tw=303 k

S/Smax

SOLID WALLINJECTION

SUCTION

ST

E

0

0.0004

0.0008

0.0012

0 0.25 0.5 0.75 1

M:

=3.5

P:

=30000 pa

T:

=293 k

Tw=303 k

S/Smax

SUCTION

SOLID WALLINJECTION

ST

W

0.E+00

1.E-04

2.E-04

3.E-04

4.E-04

0 0.25 0.5 0.75 1

, m

Tw/To=0.3

Tw/To=0.5

Tw/To=0.7

M =3.5

P=30000 pa

T=293 k

S/Smax0

0.00005

0.0001

0.00015

0.0002

0 0.25 0.5 0.75 1

* ,

m

Tw/To=0.3

Tw/To=0.5

Tw/To=0.7

M=3.5

P=30000 pa

T=293 k

S/Smax

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0 0.25 0.5 0.75 1

CF

W

Tw/To=0.3

Tw/To=0.5

Tw/To=0.7

M =3.5

P=30000 pa

T=293 k

S/Smax0.0E+00

1.5E-04

3.0E-04

4.5E-04

6.0E-04

7.5E-04

0 0.25 0.5 0.75 1

, m

Po=600000 pa

To=700 k

Tw=210 k

S/Smax

0.0E+00

6.0E-05

1.2E-04

1.8E-04

2.4E-04

3.0E-04

3.6E-04

4.2E-04

4.8E-04

0 0.25 0.5 0.75 1

* , m

Po=600000 pa

To=700 k

Tw=210 k

S/Smax

0.0E+00

1.5E-05

3.0E-05

4.5E-05

6.0E-05

7.5E-05

0 0.25 0.5 0.75 1

q , m

Po=600000 pa

To=700 k

Tw=210 k

S/Smax


بيهش

ي دد

ي عساز

ن ريا

جفرا

ت صو

ن( ريا

جيق

زرو ت

ش مك

م )جر

ل تقا

ا اناه ب

مره

ي رو

سم ج

طحس

25.1

M

paP 500000kT o500

0kT o

w250

5.2

MpaP 500000

kT o5000kT o

w250

اي، نتايج حاضر با نتايج ديگران ضريب اصطكاك پوسته ة. مقايس19شكل . تغييرات ضريب اصطكاك پوسته روي ديواره18شكل

افزار فلوئنت مقايسة نتايج حاضر با محاسبات نرم .21شكل عدد استانتون، نتايج حاضر با نتايج عددي ديگران ة. مقايس20شكل

0.E+00

1.E-03

2.E-03

3.E-03

4.E-03

5.E-03

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

CF

W

Po=600000 pa

To=700 k

Tw=210 k

S/Smax0.05

0.07

0.09

0.11

0.13

0.15

0.17

0.19

0.21

0 1 2 3 4 5 6

CEBECI-SMITH TURBULENT MODEL

PRESENT WORK

L (m)

SK

IN F

RIC

TIO

N C

OE

F.

Cf

[19]

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.1

0 1 2 3 4 5 6 7

CEBECI-SMITH TURBULENT MODEL [19]

PRESENT WORK

L (m)

ST

AN

TO

N N

UM

BE

R, S

T

0

0.0015

0.003

0.0045

0.006

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

CF

W

PRESENT WORK

FLUENT

M=2.5

PO=50000 pa

TO=500 k

TW=250 k

S/Smax


ب پاس

جامي،

طربس

عباي

ندرک

ي

fc

hc

pc

h

k

nm,

M

p

q

R

orr , 3

t

T

stN

L

S

vu ,

yx ,

*

q

,

,,l

e)(

w)(

)(

o)(

)(

)(


بيهش

ي دد

ي عساز

ن ريا

جفرا

ت صو

ن( ريا

جيق

زرو ت

ش مك

م )جر

ل تقا

ا اناه ب

مره

ي رو

سم ج

طحس

[1] S. Roy, H. S. Takhar, Compressible Boundary-

layer Flow with Non-uniform Slot Injection (or

Suction) over i) a Cylinder and ii) a Sphere, Heat

and Mass Transfer, Vol. 39, No. 2, pp. 139-146,

2003.

[2] H. Dumitrescu, V. Cardo, N. Alexandrescu,

Computational of Separating Laminar Boundary-

layer Flows, Proceeding of the Romanian

Academy, Series A, Vol. 3, No. 312003, 2003.

[3] G. Heydarinezhad, V. Esfahanian, M. M. Rashidi,

Effects of Numerical Dissipation on Viscous

Supersonic Flows Variables, Amirkabir J. of

Science and Research, Vol. 14, No. 53, pp. 217-

230, Winter 2003.

[4] M. M. Alishahi, H. Emdad, O. Abouali, A 3-

Dimentional Euler Solution for Supersonic Flows

Using ROE'S Method with Explicit and Implicit

Techniques, Sharif Mechanical Engineering

Spring, Vol. 20, No. 26, pp. 73-81, Winter 2003.

[5] M. Pasandidehfard, Numerical Analysis of

Turbulent Transonic Flow Around an

Axisymmetric Bump Using Different Turbulence

Models, Just-International Journal of

Engineering Science (English), Vol. 15, No. 4,

pp. 103-117, Fall 2004.

[6] L. Xinliang, F. Dexun, DNS of Compressible

Turbulent Boundary Layer Over a Blunt Wedge,

Proceedings of the Third International

Conference on Computational Fluid Dynamics,

ICCFD3, Toronto, 12-16 July 2004.

[7] M. R. Heidari, M. Taeibi-Rahni, A. Azimi,

Numerical Simulation of Supersonic Turbulent

Flow over Bodies of Revolution Including the

Base, Using Multiblock Grid, Mechanical and

Aerospace Engineering Journal, Vol. 1, No. 1,

pp. 51-66, August 2005.

[8] V. A. Bashkin, I. V. Egorov, V. V. Pafnut'ev,

Aerodynamic Heating of a Thin Sharp-Nose

Circular Cone in Supersonic Flow, High

Temperature Journal, Vo. 43, No. 5, September

2005.

[9] M. R. Heidari, M. R. Soltani, M. Taeibi-Rahni,

Exprimental Investigations of Supersonic Flow

around Along Axisymmetric Body, Esteghlal,

Vol. 24, No. 2, pp. 171-191, March 2006.

[10] R. Taghavizenouz, M. Salari, Prediction of

Boundary-layer Transition at High Freestrea

Turbulence Conditions, Using a Physical Model,

Mechanical and Aerospace Engineering Journal,

Vol. 2, No. 2, pp. 85-95, December 2006.

[11] M. Xenos, E. Tzirtzilakis, N. Kafoussias,

Compressible Turbulent Boundary-layer Flow

Control over a Wedge, 2nd International

Conference From Scientific Computing to

Computational Engineering, Athens, 2006.

[12] V. Esfahanian, M. Boroumand, M. Najafi,

Spectral Solution of Supersonic Flow over

Cylinder and Sphere, Journal of Faculty of

Engineering (University of Tehran), Vol. 40, No.

6 (100), January 2007.

[13] M. R. Mohammadi-Naeini, Analysis of External

Flow with Combination of Viscous Boundary-

layer Flow and Ideal Flow, Journal of Marine

Engineering, Vol. 4, No. 7, pp. 59-69, Spring

2008.

[14] M. Heydari, M. Taeibi-Rahni, Computational

Simulation of Turbulent Supersonic Flows

Around Axisymmetric Bodies Using a

PNS/TLNS Multi-Block Approach, Mechanical

and Aerospace Engineering Journal, Vol. 3, No.

4, pp. 1-11, Winter 2008.

[15] J. C. Tannehill, D. A. Anderson, R. H. Pletcher,

Computational Fluid Mechanics and Heat

Transfer, 2nd ed, Hemisphere , 1984.

[16] M. F. White, Viscous Fluid Flow, Second Ed,

McGraw Hill, New York, 1991.

[17] H. Schlichting, Boundary–Layer Theory,

Seventh Ed, McGraw Hill, New York, 1979.

[18] J. D. Anderson, Fundamentals of Aerodynamic,

McGraw-Hill, New York, 1991.

[19] M. Xenos, E. Tzirtzilakis, N. Kafoussias,

Methods of optimizing separation of compressible

turbulent boundary-layer over a wedge with heat

and mass transfer, International Journal of Heat

and Mass Transfer, Vol. 52, No. 15, pp 488-496,

Jan 2009.


ب پاس

جامي،

طربس

عباي

ندرک

ي

1. suction

2. injection

3. passive and active techniques

4. Blown Flaps

5. leading-edge extensions and strakes

6. wedge

7. Probstein-Elliott

8. Thomas

مسجحطسيور)ايرجقيرزتوشكم(مرجلاقتناابهاره...

Documents