کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5472078 1519913 2017 38 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Design of a three-dimensional scramjet nozzle considering lateral expansion and geometric constraints
ترجمه فارسی عنوان
طراحی یک نازل سه بعدی سه بعدی با توجه به گسترش جانبی و محدودیت های هندسی
کلمات کلیدی
نازل سه بعدی، حداکثر نظریه تراست، گسترش جانبی، محدودیت های هندسی، طرح،
ترجمه چکیده
در این مقاله یک روش جدید مبتنی بر جریان شبه دو بعدی ابررسانی و تئوری حداکثر محرک برای طراحی یک نازل سه بعدی با توجه به گسترش جانبی و محدودیت های هندسی ارائه شده است. برای تولید پیکربندی نازل سه بعدی، میدان جریان غیرمستقیم از طریق روش ویژگی محاسبه می شود و روش درجه حرارت مرجع برای اصلاح ضخامت لایه مرزی اعمال می شود. رویکرد دینامیکی سیالات محاسباتی برای به دست آوردن عملکرد آیرودینامیکی نازل استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که شعاع قوس اولیه کمی بر ضریب محوری محوری تأثیر می گذارد، در حالیکه تغییرات در کانون گسترش جانبی، طول و زاویه اولیه زاویه کمربندهای پایین به طور قابل توجهی بر ضریب محوری محوری تاثیر می گذارد. نازل سه بعدی طراحی شده توسط روش ردیابی ساده نیز برای مقایسه برای بررسی برتر بودن روش جدید مورد بررسی قرار گرفته است. نازل پیشنهاد شده، در طراحی نقطه افزایش ضریب رانش محوری، بالابر و جابجایی 6.86٪، 203.15٪ و 642.86٪ را در نقطه طراحی نشان می دهد در مقایسه با نازل طراحی شده توسط رویکرد ردیابی ساده. علاوه بر این، گسترش جانبی به 22.46٪ از کل محوری محوری مربوط می شود، در حالیکه هیچ مشکلی در لحیم کاری و بلند شدن در نازل پیشنهادی ندارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
طراحی یک نازل سه بعدی سه بعدی با توجه به گسترش جانبی و محدودیت های هندسی
چکیده انگلیسی
A new method based on quasi two-dimensional supersonic flow and maximum thrust theory to design a three-dimensional nozzle while considering lateral expansion and geometric constraints is presented in this paper. To generate the configuration of the three-dimensional nozzle, the inviscid flowfield is calculated through the method of characteristics, and the reference temperature method is applied to correct the boundary layer thickness. The computational fluid dynamics approach is used to obtain the aerodynamic performance of the nozzle. Results show that the initial arc radius slightly influences the axial thrust coefficient, whereas the variations in the lateral expansion contour, the length and initial expansion angle of the lower cowl significantly affect the axial thrust coefficient. The three-dimensional nozzle designed by streamline tracing technique is also investigated for comparison to verify the superiority of the new method. The proposed nozzle shows increases in the axial thrust coefficient, lift, and pitching moment of 6.86%, 203.15%, and 642.86%, respectively, at the design point, compared with the nozzle designed by streamline tracing approach. In addition, the lateral expansion accounts for 22.46% of the entire axial thrust, while it has no contribution to the lift and pitching moment in the proposed nozzle.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Acta Astronautica - Volume 141, December 2017, Pages 172-182
نویسندگان
, , ,