طراحی یک بعدی اجکتور یک، دو و سه مرحله ای تونل باد فراصوتی

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 هیئت علمی/دانشگاه صنعتی اصفهان

2 مرکز آیرودینامیک قدر

3 دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده

یکی از روشهای بسیار متداول در تونلهای باد فراصوتی استفاده از سیستم اجکتور میباشد. در این سیستم با دمش هوای پر سرعت در مقطع مشخصی از تونل باد میتوان عدد ماخ مورد نیاز محفظه آزمون را ایجاد کرد. در تحقیق حاضر با در نظر گرفتن ابعاد، عدد ماخ، دمای استاتیک و فشار سکون محفظه آزمون پارامترهای مورد نیاز اجکتور تک مرحله ای، دو مرحله ای و سه مرحله ای تونل باد شامل دبی، سرعت و فشار سکون محاسبه شده است. در طراحی صورت گرفته دو فرض اساسی برای حل معادلات حاکم استفاده شده است. اول اینکه فشارسکون برای هر سه اجکتور برابر باشد و دومین فرض اینکه عدد ماخ هر سه اجکتور برابر باشد. برای ارزیابی صحت نتایج کد محاسباتی توسعه داده شده ، از نتایج آزمایشگاهی تونل باد با عدد ماخ محفظه آزمون برابر 2 استفاده شده است که نتایج اختلاف بین 5 تا 7 درصد را نشان می دهد.
ابتدا نتایج طراحی اجکتور تک مرحله ای متأثر از تغییر عد ماخ محفظه آزمون ارائه گردیده و سپس اثر کاهش فشار استاتیک خروجی به عنوان ابزار ایجاد خلأ در خروجی تونل باد برای اجکتور تک مرحله ای مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین نتایج طراحی اجکتور دو مرحله ای با دو فرض برابری عدد ماخ و نیز برابری فشار سکون اجکتورها ارائه شده است و در نهایت طراحی اجکتور سه مرحله ای به عنوان آخرین بخش تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها


[1] Vaganov D, Zadonskij S, Skuratov A, Pliashechnik V (2008) Experimental Investigations of Aerospace Vehicles in TsAGI's Wind Tunnels. European Ground Testing Instrumentation Symposium Munich.

[2] Johannesen NH (1951) Ejector Theory and Experiments. Trans. Danish Academy Tech. Sci. Copenhagen.

[3] Keenan LH, Neumann EP, Lustwerk F (1950) An Investigation of Ejector Design by Analysis and Experiment.  J. Appl. Mech. Trans. ASME 72: 299–309.

[4] Rochke EJ, Massier, FP, Gier, HL (1962) Experimental Investigation of Exhaust Diffuser for Rocket Engine, Technical Report: 32-210.

[5] Honggye S, Sangkyu Y, Hyowon Y (2008) Study on Design- and Operation- Parameters of Supersonic Exhaust Diffusers. 46th AIAA, Nevada, USA, 2008-855.

[6] Annamalai K, Visvanathan K, Sriramulu V, Bhaskaran KA (1998) Evaluation of the performance of supersonic exhaust diffuser using scaled down models. Exp Therm. & Fluid Sci. 17(3): 217-229.

[7] Huang BJ, Chang JM, Wang CP, Petrenko VA (1999) A 1-D analysis of ejector performance. Int. J. Ref. 22: 354–364.