مطالعه عددی اثر دبی جرمی و موقعیت سپتوم بر میزان بردار رانش و ساختار جریان در نازل آچئون

نازل آچیون به عنوان یکی از روش های کنترل سیالی بردار رانش توسعه پیدا کرده است. قبلا در یک دبی جرمی ورودی و در رژیم های خاصی از جریان بررسی شده است. لذا، موقعیت قرار گیری سپتوم نسبت به دهانه خروجی نازل و تاثیرات آن بر ساختار جریان و میزان بردار رانش و به خصوص ایجاد شوک در نازل بررسی نشده است. در این پژوهش، چندین دبی جرمی ورودی و همچنین چند موقعیت قرارگیری سپتوم متفاوت (نسبت به گلوگاه خروجی نازل) بررسی شده و تاثیر آنها بر ساختار جریان، میزان بردار رانش و همچنین محدوده بروز شوک در نازل آچیون مطالعه شده است. جریان به صورت آشفته، دوبعدی، ایستگاهی و تراکم پذیر در نظر گرفته شده است. معادلات حاکم بر جریان معادلات ناویر-استوکس میانگین گیری شده رینولدز بوده و برای بستن آنها از مدل آشفتگی دو معادله ای k-ε استاندارد استفاده شده است. معادلات فوق با روش حجم محدود فشار مبنا در یک شبکه عددی با سازمان غیریکنواخت حل شده اند. پس از بررسی استقلال حل از شبکه و اعتبارسنجی ، اثر اعداد ماخ، رینولدز و موقعیت قرارگیری سپتوم، بررسی شده و زاویه بردار رانش آچیون بدست آمده است. برابر نتایج حاصله، افزایش دبی ورودی و به طبع آن افزایش عدد رینولدز موجب افزایش زاویه بردار رانش می گردد. در دبی جرمی ورودی kg/s16، در گلوگاه خروجی نازل شوک قایم و متقارن تشکیل شده و با افزایش دبی جرمی ورودی زاویه بردار رانش نازل کاهش می یابد. از طرفی، با کاهش فاصله نوک سپتوم از گلوگاه خروجی نازل در دبی جرمی ثابت، میزان زاویه بردار رانش افزایش می یابد.