حل جریان مافوق صوت برروی مخروطی با سطح مقطع چهارگوش گرد (squircle) با انحناء در سطح جانبی و بررسی نیروهای برآ و پسآ
چکیده
در این تحقیق جریان مافوق صوت برروی یک مخروط با سطح مقطع چهارگوش گرد به همراه انحناء در سطح جانبی 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 این 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 متغیر های جریان استفاده شده است. با قراردادن بسط پرتوربیشن متغیرهای جریان در معادلات حاکم در دستگاه مختصات کروی و حذف جملات از مرتبه 2ε و بالاتر و جدا کردن ضرایب 0ε و 1ε دو دستگاه معادله به دست می آید. با حل دستگاه 0ε و قرار دادن نتایج در دستگاه 1ε، جواب کامل برای هر یک از متغیر های جریان به دست می آید. دستگاه معادلات 0ε و 1ε به روش تحلیلی حل شده است و برای به دست 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 چهارگوش گرد با یال ثابت و از یال ثابت به یال متغیر نسبت نیروهای برآ به پسآ افزایش می یابد.