Table of Contents
हाइपरसोनिक वायुगतिकी में ध्वनि की गति पांच गुना से अधिक गति पर वायु प्रवाह का अध्ययन शामिल है। इस क्षेत्र में प्रमुख चुनौतियों में से एक यह भविष्यवाणी की जाती है कि जब लैमिनार से turbulent प्रवाह तक सीमा परत संक्रमण होता है। इस संक्रमण बिंदु की सटीक गणना कुशल हाइपरसोनिक वाहनों को डिजाइन करने के लिए आवश्यक है।
सीमा पारगमन को समझना
सीमा परत एक वाहन की सतह के पास तरल पदार्थ का एक पतला क्षेत्र है जहां वेग शून्य से बदलता है (कोई पर्ची की स्थिति के कारण) मुक्त धारा वेग में। लैमिनार से turbulent प्रवाह तक संक्रमण त्वचा घर्षण और गर्मी हस्तांतरण को बढ़ाता है, वाहन प्रदर्शन और थर्मल संरक्षण प्रणालियों को प्रभावित करता है।
संक्रमण की गणना के लिए तरीके
कई तरीकों का उपयोग हाइपरसोनिक प्रवाह में सीमा परत संक्रमण की भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है। इनमें अनुभवजन्य सहसंबंध, रैखिक स्थिरता सिद्धांत और कम्प्यूटेशनल सिमुलेशन शामिल हैं। प्रत्येक दृष्टिकोण सटीकता और कम्प्यूटेशनल लागत के विभिन्न स्तरों को प्रदान करता है।
अनुभवजन्य और कम्प्यूटेशनल दृष्टिकोण
अनुभवजन्य तरीकों से प्रयोगात्मक डेटा और हवा सुरंग परीक्षणों से प्राप्त correlations पर निर्भर करते हैं। वे नए विन्यास के लिए त्वरित लेकिन कम सटीक हैं। कम्प्यूटेशनल तरीके, जैसे डायरेक्ट न्यूमेरिकल सिमुलेशन (डीएनएस) और रेनॉल्ड्स-एवरेज्ड नेवियर-स्टोक (RANS) मॉडल, विस्तृत अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं लेकिन महत्वपूर्ण कम्प्यूटेशनल संसाधनों की आवश्यकता होती है।
- प्रवाह वेग
- सतह खुरदरापन
- तापमान ढाल
- रेनॉल्ड्स संख्या
- मच संख्या