Chia sẻ bài báo qua Email NGHIÊN CỨU DÒNG CHẢY TRÊN ÂM QUANH ĐUÔI VÁT CỦA VẬT THỂ BAY DẠNG TRÒN XOAY BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 28/07/22 Ngày hoàn thiện: 26/08/22 Ngày đăng: 26/08/22Các tác giả
1. Đào Công Trường
, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự2. Nguyễn Trang Minh, Viện Khoa học và Công nghệ quân sự
3. Trần Thế Hùng, Trường Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn
Tóm tắt
Nghiên cứu khảo sát dòng trên âm xung quanh đuôi vát của vật thể bay dạng tròn xoay bằng phương pháp mô phỏng số. Mô hình nghiên cứu có dạng tròn xoay với đuôi vát có cấu hình dạng hình côn và dạng bất đối xứng có đáy hình vuông. Đuôi vát với các chiều dài và góc vát khác nhau được khảo sát. Nhóm tác giả sử dụng phương pháp trung bình theo Reynolds (RANS) với mô hình chảy rối k- ω SST bằng phần mềm ANSYS Fluent và kiểm chứng với kết quả thực nghiệm của nghiên cứu trước đó.Thông qua mô phỏng, dòng chảy quanh đuôi vát và sóng xung kích xuất hiện quanh vật thể dạng tròn xoay được mô phỏng trực quan.Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, mô hình đuôi ảnh hưởng rất lớn tới lực cản của vật.Góc vát tối ưu nằm trong khoảng 7° đến 9° cho đuôi vát hình côn và xấp xỉ 9° cho đuôi vát hình vuông. Khi tăng chiều dài đuôi vát, lực cản khí động có xu hướng giảm ở góc vát 7°. Kết quả chỉ ra khả năng sử dụng kết quả phân bố áp suất trên đuôi vát có chiều dài lớn cho đuôi vát có chiều dài nhỏ hơn.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1] R. J. Krieger and S. R. Vukelich, "Tactical missle drag, tactical missle aerodynamics," Prog. Astromatics Aeronatics, AAIA, vol. 104, pp. 383-420, 1986.
[2] P. R. Viswanath, "Flow management techniques for base and afterbody drag reduction," Progress in Aerospace Sciences, vol. 32, pp. 79-129, 1996.
[3] K. S. Jagtap, K. Sundarraj, N. Kumar, S.Rajnarasimha, and P. S. Kulkarni, "Numerical Study of Base Drag Reduction Using Locked Vortex Flow Management Technique for Lower Subsonic Regime," Int. J. Mech. Mechatronics Eng., vol. 12, no. 2, pp. 188-191, 2018.
[4] W. A. Mair, "Drag reduction techniques for axisymmetric bluff bodies," in Aerodynamic Drag Mechanisms of bluff and road vehicles, Plenum Press, New York, 1978, pp. 161-178.
[5] T. H. Tran, T. Ambo, T. Lee, L. Chen, T. Nonomura, and K. Asai, "Effect of boattail angles on the flow pattern on an axisymmetric afterbody surface at low speed," Exp. Therm. Fluid Sci., vol. 99, pp. 324-335, 2018.
[6] M. Tanner, "Reduction of base drag," Prog. Aerospace Sci., vol. 16, no. 4, pp. 369-384, 1975.
[7] M. A. Suliman, O. K. Mahmoud, M. A. Al-Sanabawy, and O. E. Abdel-Hamid, "Computational investigation of base drag reduction for projectile at different flight regimes," 13th International Conference on Aerospace Siences & Aviation Technology, ASAT-13, Cairo, Egypt, May 26 – 28, 2009.
[8] A. S. Platou, "Improved Projectile Boattail," J. Spacecraft and Rockets, vol. 12, no. 12, pp. 727-732, 1975.
[9] E. Elawwad, A. Ibrahim, A. Elshabkaa, and A. Riad, "Flow computations past a triangular boattailed projectile," Defence Technology, vol. 16, no. 3, pp. 712-719, 2020.
[10] L. D. Kayser and W. B. Sturek, "Aerodynamic Performance of Projectiles with Axisymmetric and Non-axisymetric Boattails," ARBRL-MR-03022, US Army Ballistic Research Laboratory, 1980.
[11] T. H. Tran, T. Ambo, T. Lee, Y. Ozawa, L. Chen, T. Nonomura, and K. Asai, “Effect of Reynolds number on flow behavior and pressure drag of axisymmetric conical boattails at low speeds,” Exp. Fluids, vol. 60, no. 3, 2019, doi: 10.1007/s00348-019-2680-y.
[12] T. H. Tran, “The Effect of Boattail Angles on the Near-Wake Structure of Axisymmetric Afterbody Models at Low-Speed Condition,” Int. J. Aerosp. Eng., vol. 2020, 2020, doi: 10.1155/2020/7580174.
[13] T. H. Tran, T. Ambo, L. Chen, T. Nonomura, and K. Asai, “Effect of boattail angle on pressure distribution and drag of axisymmetric afterbodies under low-speed conditions,” Trans. Jpn. Soc. Aeronaut. Space Sci., vol. 62, no. 4, pp. 219–226, 2019, doi: 10.2322/tjsass.62.219.
[14] T. H. Tran, D. A. Le, T. M. Nguyen, C. T. Dao, and V. Q. Duong, “Comparison of Numerical and Experimental Methods in Determining Boundary Layer of Axisymmetric Model,” in International Conference on Advanced Mechanical Engineering, Automation and Sustainable Development, Springer, Singapore, 2022, pp. 297–302.
[15] T. H. Tran, C. T. Dao, D. A. Le, and T. M. Nguyen, “Numerical study for flow behavior and drag of axisymmetric boattail models at different Mach number,” in Regional Conference in Mechanical Manufacturing Engineering, Springer, Singapore, 2022, pp. 729–741.
[16] A. D. Le, T. H. Phan, and T. H. Tran, “Assessment of a Homogeneous Model for Simulating a Cavitating Flow in Water Under a Wide Range of Temperatures,” J. Fluids Eng., vol. 143, no. 10, p. 101204, 2021, doi: 10.1115/1.4051078.
[17] A. D. Le and T. H. Tran, “Improvement of Mass Transfer Rate Modeling for Prediction of Cavitating Flow,” J. Appl. Fluid Mech., vol. 15, no. 2, pp. 551–561, 2022.
[18] A. D. Le, M. D. Banh, V. T. Hoang, and T. H. Tran, “Modified Savonius Wind Turbine for Wind Energy Harvesting in Urban Environments,” J. Fluids Eng., vol. 144, no. 8, 2022, doi: 10.1115/1.4053619.
[19] V. M. Do, T. H. Tran, X. S. Bui, and D. A. Le, “Influence of Spike-Nosed Length on Aerodynamic Drag of a Wing-Projectile Model,” Adv. Mil. Technol., vol. 17, no. 1, pp. 33–45, 2022.
[20] T. H. Tran, H. Q. Dinh, H. Q. Chu, V. Q. Duong, C. Pham, and V. M. Do, “Effect of boattail angle on near-wake flow and drag of axisymmetric models: a numerical approach,” J. Mech. Sci. Technol., vol. 35, no. 2, pp. 563–573, Feb. 2021, doi: 10.1007/s12206-021-0115-1.
[21] F. R. Menter, "Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications," AIAA Journal, vol. 32, no. 8, pp. 1598-1605, 1994.
[22] R. M. Cummings, H. T. Yang and Y. H. Oh, "Supersonic, turbulent flow computation and drag optimization for axisymmetric afterbodies," Computers and Fluids, vol. 24, no. 4, pp. 487-507, 1994.
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.6298
Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu