تعیین نوع و ویژگی های جریان های جت گاز و محل صفحه ماخ با شبیه سازی عددی

جریان گاز فشار قوی در خروجی نازل موتورهای جت و راکت ها و در داخل اتاق احتراق موتورهای گازسوز یکی از عوامل موثر بر نیروی پیشران، مصرف سوخت، میزان آلایندگی و راندمان موتورها می باشد. از این رو مطالعه ی آن حائز اهمیت زیادی است. خروج فشار قوی گاز از نازل و فرآیند اختلاط با هوای محیط، وابسته به ویژگی های جریان تراکم پذیر مانند موج های تراکمی و بشکه ای شکل، ایجاد موج های متوقف کننده و شاک است. هدف این تحقیق مطالعه عددی این ویژگی ها می باشد. نتایج نمودارهای صفحه ماخ، پروفایل سرعت و فشار که از عوامل موثر در تشکیل مرز جریان گاز خروجی از نازل می باشند، در این مقاله ارائه شد. نتایج شبیه سازی های جریان جت گاز نشان داد که اگر نسبت فشار قوی تر از 81.4:1 باشد شکل گیری مرز جت گاز به علت زیاد بودن انرژی جنبشی مستقل از لزجت یا آشفته بودن جریان در جت گاز است. همچنین نتایج نشان داد که اگر نسبت فشار از 18.6:1 بالاتر باشد مشخصه های جریان مانند عدد ماخ محلی و فشار بی بعد شده P/Pn مستقل از نسبت فشار بین نازل و محیط بوده و تنها به مسافت بی بعد شده x/d بستگی دارد.