طراحی بهینه پرفیل شیپوره در پیش برنده ها
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیده
فصل اول:مقدمه ای بر دینامیک گازها و معادلات حاکم بر آن
1-1-مقدمه ...............................................................................................................................................................2
1-2-جریان های یک بعدی.......................................................................................................................................2
1-3-جریان غیز لزج ادیاباتیک چند بعدی و پایدار برای یک سیال تراکم پذیر و معادلات حاکم بر آن.......................2
1-4-دستگاه مختصات عمود بر هم یادکارتی............................................................................................................4
1-5-دستگاه مختصات استوانه ای ..............................................................................................................................5
1-6-جریان های دو بعدی صفحه ای با تقارن محوری................................................................................................6
فصل دوم:روش مشخصه ها و حساب تغییرات
2-1- مقدمه...............................................................................................................................................................9
2-2-تحلیل جریان...................................................................................................................................................10
2-3-فرمولاسیون مسئله بهینه سازی..........................................................................................................................11
4-2-تغییرات در خواص گاز ..................................................................................................................................13
2-5-تئوری عمومی مشخصه ها................................................................................................................................19
2-6-بدست آوردن معادلات مشخصه و سازگاری....................................................................................................20
2-7-معادلات سازگاری بر روی خطوط جریان........................................................................................................23
2-8-معادلات سازگاری بر روی خطوط ماخ............................................................................................................24
2-9-خلاصه ای از معادلات سازگاری بدست می آید..............................................................................................27
2-10- معادلات سازگاری بصورت متعارف.............................................................................................................28
2-11-تغییرات در کانتور و نقطه انتهائی Xe شیپوره..................................................................................................28
2-12-مثالی هائی از تابع عمومی ایزوپریمتریک.......................................................................................................30
فصل سوم:تعیین خط صوتی و خط مقدار اولیه
3-1-مقدمه .............................................................................................................................................................34
3-2-میدان جریان در ناحیه گلوگاه..........................................................................................................................34
3-3-تعیین انحنای شیپوره........................................................................................................................................38
3-4-خط مقدار اولیه...............................................................................................................................................39
3-5-بحث در مورد روش سائر.................................................................................................................................40
3-6-تحلیل های تراصوتی دیگر برای شیپوره های همگرا – واگرا............................................................................41
فصل چهارم:الگوریتم های حل برای یافتن میدان سرعت و تکثیر کن های لاگرانژ
1-4- مقدمه.............................................................................................................................................................45
2-4- پیمایش مستقیم و معکوس..............................................................................................................................46
3-4- معادلات تفاضل محدود و فرایندهای واحد.....................................................................................................47
4-4- الگوریتم تصحیح و تخمین:............................................................................................................................50
5-4-الگوریتم محاسباتی روش مشخصه ها...............................................................................................................51
1-5-4 - نقاط داخلی...............................................................................................................................................51
4-5-2- نقطه دیواره مستقیم.....................................................................................................................................56
4-5-3- نقطه دیواره معکوس...................................................................................................................................58
4-5-4- نقاط روی محور تقارن...............................................................................................................................59
4-6-تحلیل تراصوتی جریان در گلوگاه...................................................................................................................61
4-7- تعیین نقاط I,F ( نقاط ابتدایی و انتهایی کانتور قسمت مافوق صوت)..............................................................65
4-8- تحلیل جریان در قسمت مافوق صوت شیپوره (ناحیه R)...................................................................................66
4-9- یافتن مقادیر تکثیر کن های لاگرانژ درون میدان حل.......................................................................................68
4-10- الگوریتم محاسباتی روش مشخصهها برای محاسبه تکثیرکن های لاگرانژ درون میدان حلR..........................71
4-11- الگوریتم محاسباتی.......................................................................................................................................73
4-11-1- نقطهF......................................................................................................................................................73
4-11-2- نقاط روی مشخصه چپ خروجی.............................................................................................................74
فصل پنجم :تکنیک های عددی خاص به کار رفته در برنامه کامپیوتری
5-1-مقدمه .............................................................................................................................................................76
5-2-استفاده از شبکه های غیر یکنواخت در میدان حل ..........................................................................................76
5-3-یکنواخت نمودن نقاط حل ب دست آمده در روی یک خط حل ....................................................................77
5-4-جلوگیری از ایجاد ناپیوستگی شدید ناشی از پیمایش روی مرز جامد ...............................................................79
5-4-1-روش قابل استفاده در ناحیه گلوگاه ............................................................................................................80
5-4-2-روش قابل استفاده در ناحیه مافوق صوت ....................................................................................................81
5-6-روش یافتن مکان هندسی منحنی مشخصه چپ خروجی FK.............................................................................83
5-7-یافتن شیب مناسب برای شیپوره .......................................................................................................................84
فصل ششم :نتیجه به دست آمده از نرم افزار تهیه شده و بحث درباره نتایج آن
6-1-مقدمه .............................................................................................................................................................87
6-2-شیپوره با قید عمومی ایزوپرمیتریک طول ثابت ................................................................................................87
6-3-شیپوره با قید عمومی ایزوپرومتریک سطح جانبی ثابت ..................................................................................90
6-4-شیپوره با قید عمومی ایزوپریمتریک طول قوس ثابت .......................................................................................92
6-5-تحلیل جریان در شیپوره همگرا – واگرا .........................................................................................................94
6-6-مقایسه مقادیر مختلف h1 در روی مرز جامد ...................................................................................................99
7-6-توسعه نرم افزاری برای طرح های آینده ........................................................................................................100
8-6-مقایسه شیپوره مورد ستفاده رد یک مشوک واقعی و یپوره طراحی شده از روش پشنهادی ..............................102
6-8-1-مشخصات هندسی و ترمودینامیکی شیپوره ................................................................................................103
6-8-3-مقایسه کانتورهای شیپوره واقعی و شیپوره طراحی شده ............................................................................104
6-8-4-مقایسه نیروی رانش ایجاد شده توسط هر دو شیپوره ..................................................................................106
منابع و مآخذ .........................................................................................................................................................108