بررسی تجربی جریان مافوق‌صوت حول یک بدنه مدور طویل

نویسندگان

چکیده

در این تحقیق، آزمایشات مختلفی برای اندازه‌گیری توزیع فشار روی یک بدنه استوانه‌ای طویل با دماغه اجایو، در جریان مافوق‌صوت در مجموعه تونل باد سه‌منظوره دانشگاه امام حسین (ع)، انجام شده‌‌است. میدان جریان اطراف این مدل به کمک شیلیرین1 مشاهده و توزیع فشار کل در زوایای حمله مختلف اندازه‌گیری و مورد بررسی قرار گرفته است. زاویه موج ضربه‌ای به دست ‌آمده از تصویرهای آشکارسازی با نتایج نظری تطابق نزدیکی را نشان می‌دهد. در هر زاویه حمله، فشار استاتیک روی بدنه و فشار کل اطراف آن در نقاط مختلف اندازه‌گیری شده‌است. نتایج نشان می‌دهند که توزیع فشار محیطی در موقعیتهای طولی مختلف روی دماغه و نزدیک به آن متأثر از زاویه حمله است، ولی در بخش استوانه‌ای حساسیت کمتری ‌نسبت به زاویه حمله و نیز موقعیت زاویه‌ای گرداگرد یک طول معین دارد. همچنین، توزیع فشار کل اطراف بدنه نسبت به زاویه حمله تغییر می‌کند و ضخامت لایه مرزی روی مدل با پیشروی در راستای جریان بیشتر می‌شود. در قسمت ابتدا و میانی بدنه، با افزایش زاویه حمله تا شش درجه، ضخامت لایه مرزی افزایش می‌یابد، اما در بخش انتهای بدنه، ابتدا ضخامت این لایه افزایش و سپس کاهش می‌یابد. پروفیلهای لایه مرزی در کلیه موقعیتهای اندازه‌گیری شده نشانگر آشفته بودن جریان است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigations of Supersonic Flow around a Long Axisymmetric Body

نویسندگان [English]

  • M. R. Heidari
  • M. R. Soltani
  • M. Taeibi-Rahni
  • and M. Farahani
چکیده [English]

A series of supersonic wind tunnel tests on an ogive-cylinder body were performed to investigate the pressure distribution, the boundary layer profiles, and the flow visualization at various angles of attack. All tests were conducted in the trisonic wind tunnel of the Imam Hossein University. The theoretical shock angle at different model positions compared well with those we obtained via Schilerian results. The static surface pressure results show that the circumferential pressure at different nose sections vary significantly with angle of attack. However, minor changes in the circumferential pressure signatures along the cylindrical part of the body were observed. The total pressure measurements in the radial direction, perpendicular to the incoming flow, vary significantly both radially and longitudinally (along body length). The boundary layer thickness increases along the body. At the beginnig and at the midle part of the cylinderical portion of the body, the boundary layer thickness increases uniformly with increasing angle of attack. However, this situation differs near the end of the body. Our measurements indicated a turbulent boundary layer along the model, which is probably due to the high turbulence level in the tunnel test section.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Supersonic flow field
  • Pressure distribution
  • Long axisymmetric body
  • Three-dimentional boundary layer

تحت نظارت وف ایرانی