Journal of Selected Topics in Energy

fa بررسی عددی اثر نصب انژکتور بر روی عملکرد تونل های باد مافوق صوت دمشی Numerical investigation of the effect of injector installation on the performance of blowdown supersonic wind tunnels in the presence of shock waves تخصصي Special كاربردي Applicable تونل های باد مافوق صوت از ابزار آزمایشگاهی بسیار کاربردی در خصوص آشکارسازی فیزیک جریان در اطراف وسایل پرنده می باشند. در این تحقیق یک تونل باد مافوق صوت دمشی با ماخ هدف 3 مورد مطالعه قرار گرفت. در این تونل ها هوای مورد نیاز توسط یک مخزن ذخیره با هوای فشرده تامین می گردد که از طریق تخلیه این هوای پر فشار به درون اتمسفر، سرعت مورد نیاز در مقطع آزمون تونل باد ایجاد می گردد. هندسه نازل با استفاده از روش مشخصه ها طراحی شده است. تعبیه انژکتور درون تونل باد باعث می گردد که تونل با نسبت فشار کمتری قابلیت راه اندازی داشته باشد. از آنجا که زمان آزمایش و داده برداری در تونل های باد مافوق صوت دمشی محدود می باشد لذا استفاده از انژکتور به نحوی که باعث شود تونل باد با نسبت فشار کمتری استارت شود، کمک شایانی به صرفه جویی در هوای فشرده مخزن و افزایش زمان آزمایش می نماید. در این کار سعی شده است که اثر نصب انژکتور در تونل باد از طریق بررسی لایه مرزی و فیزیک جریان درون تونل باد مورد مطالعه قرار گیرد. نتایج نشان می دهد جریان تزریقی باعث افزایش انرژی لایه مرزی کم انرژی شده، به نحوی که انرژی لایه مرزی پس از محل نصب انژکتور بیشتر از قبل از آن است و از این طریق باعث کاهش نسبت فشار مورد نیاز برای استارت تونل باد می گردد. فیزیک جریان ایجاد شده مورد مطالعه قرار گرفت و پدیده های فیزیکی اعم از جدایش لایه مرزی (Separation)، شاک کمانی (Bow Shock)، شاک بشکه ای (Barrel Shock)و دیسک ماخ (Mach Disk) در اطراف محل تزریق گزارش گردید. Supersonic wind tunnels are strong and useful tools for the detection of the flow physics around flying vehicles. In this work, a blowdown type supersonic wind tunnel with a Mach number of 3 was studied. The required air for the tunnel was supplied by a storage tank containing compressed air. The intended velocity in the test section of the wind tunnel is provided by the high pressure discharge of the air from the storage tank into the atomosphere. The nozzle's geometry has been designed based on the "characteristics" method. Embedding the injector in the wind tunnel provides the opportunity to launch the wind tunnel at lower compression ratios. Since the duration of the experimental data collection is limited in blowdown supersonic wind tunnel, proper design and exploitation of the injector in a way to allow tunnel launching at decreased compression ratios, provides significant influence on the saving the compressed air of the storage tank and increasing the experiment duration. It has been attempted in this work to study the effect of installation of the injector in wind tunnel through assessing the boundary layer and the flow physics inside the wind tunnel. The results show that the injected flow increases the energy level of the low energy boundary layer, so as the energy of the boundary layer in a placed ahead of the injector location is higher than a place before the injector location. This fact results in a decreased required compression ratio for tunnel launching. The physics of the formed flow was studied and physical phenomena such as boundary layer separations, bow shock, barrel shock and mach disk were reported around the injection site تونل باد مافوق صوت, امواج شاک, انژکتور, لایه مرزی supersonic wind tunnel, shock waves, injector, boundary layer 30 41 http://yujs.yu.ac.ir/jste/browse.php?a_code=A-10-1-11&slc_lang=fa&sid=1 مهدی جهانگیری 1003194753284600168 1003194753284600168 Yes مجتبی دهقان منشادی 1003194753284600169 1003194753284600169 No مهرداد بزاز زاده 1003194753284600170 1003194753284600170 No