مطالعه‌ی تجربی اثر پارامترهای هندسی مجرای مکش لایه‌ی مرزی بر عملکرد یک ورودی فراصوتی تقارن‌محوری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

یک ورودی هوای فراصوتی از نوع تراکم ترکیبی با هندسه‌ی تقارن‌محوری در سه عدد ماخ 8/1، 0/2 و 2/2 و زاویه‌ی حمله‌ی صفر درجه به صورت تجربی در تونل باد آزمایش شده است. در کنار استفاده از حسگرهای فشار، از سیستم سایه‌نگاری برای آشکارسازی جریان استفاده شده است. در این ورودی با ایجاد مکش لایه‌ی مرزی بر روی سطح تراکم خارجی در بالادست گلوگاه، اثرات تغییر مساحت دهانه‌های ورودی و خروجی مجرای مکش بر پارامترهای عملکردی ورودی از قبیل نسبت دبی جرمی، بازیافت فشار کل، اعوجاج جریان و نسبت دبی جرمی مجرای مکش مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش مساحت دهانه‌ی ورودی مجرای مکش، بازیافت فشار کل در شرایط بحرانی و فروبحرانی افزایش یافته و اگر همزمان مساحت دهانه‌ی خروجی مجرای مکش نیز زیاد شود، بازیافت فشار خصوصا در شرایط فروبحرانی بهبود بیشتری می‌یابد. نتایج همچنین نشان می‌دهد که اگر مساحت دهانه‌ی ورودی مجرای مکش بیش از حد زیاد شود می‌تواند اثر معکوسی بر عملکرد ورودی داشته باشد و خصوصا در شرایط بحرانی حتی بیشتر از زمانی که دهانه ی ورودی مجرای مکش کاملا بسته است، موجب افت کمیت‌های عملکردی ورودی شود. با این حال استفاده از دهانه‌ی ورودی بزرگ برای مجرای مکش می‌تواند در شرایط خارج از نقطه ی طراحی موجب تأخیر در شروع پدیده‌ی باز شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Effects of Bleed Geometric Parameters on the Performance of a Supersonic Axisymmetric Intake

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ali Maljaee 1
  • Javad Sepahi-Younsi 2
1 Mechanical Engineering Department, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad
چکیده [English]

A supersonic axisymmetric mixed compression air intake has been experimentally studied in a wind tunnel at three free stream Mach numbers of 1.8, 2.0 and 2.2 at zero degrees angle of attack. Shadowgraph flow visualization has been used as well as the pressure transducers. By applying a suction slot over the external compression surface upstream of the throat, the effects of changing the area of the bleed entrance and exit on the intake performance parameters such as mass flow ratio, total pressure recovery, flow distortion and bleed mass flow ratio have been investigated. The results showed that by increasing the area of the bleed entrance, total pressure recovery increases in critical and subcritical conditions and if simultaneously the area of the bleed exit increases, the pressure recovery will be further improved, especially in subcritical condition. The results also indicated that if the area of the bleed entrance becomes very large, it can have an adverse effect on the intake performance, especially in critical condition even worse than the no bleed case. However, using a large bleed entrance can postpone the buzz onset at off-design conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Supersonic Intake
  • Intake Performance
  • Boundary Layer Bleed
  • Total Pressure Recovery
  • Mass Flow Ratio