کارایی گوشه محدب در ورودی خم برای مهار امواج مورب فوق بحرانی

در این مقاله روش جدیدی برای مهار امواج فوق بحرانی در خم با نصب گوشه محدب در ورودی آن معرفی می شود. در این روش امواج منفی ناشی از گوشه محدب با امواج مثبت ناشی از دیواره خارجی تداخل یافته و در نتیجه ارتفاع موج مثبت کاهش می یابد. نخست روابط تحلیلی موجود برای جریان فوق بحرانی در تبدیل های مستقیم و خم ها و اندرکنش امواج در آنها مرور می شود. آنگاه با استفاده از روش حجم محدود Roe-TVD جریان فوق بحرانی در تبدیل ها و خم ها به صورت عددی مدل سازی می شود. دقت و صحت نتایج این روش عددی در مقایسه با روابط تحلیلی و نتایج عددی و آزمایشگاهی سایر محققان رضایت بخش ارزیابی می شود. در ادامه به منظور کاهش ارتفاع موج در دیواره خارجی کانال خمیده، از گوشه محدب کوچک واقع در ورودی دیوار داخلی خم استفاده می شود. تداخل امواج منفی و مثبت، موج یک قله ای دیواره خارجی را به موج دوقله ای کوچکتری تبدیل می کند. زاویه بازشدگی بهینه گوشه محدب (α)، تابعی از نسبت بدون بعد عرض بازشدگی به عرض خم (d/b)، شعاع انحنای خم به عرض کانال(rc/b) و عدد فرود جریان ورودی به خم (Fr0) است. مطالعات عددی برای عرض های بدون بعد (12/0، 08/0 و 04/0 d/b=) در محدوده (5/4