ISIL DENGEDEKİ HİPERSONİK BİR TEPKİMELİ AKIŞ ÇÖZÜCÜSÜNÜN GELİŞTİRİLMESİ VE DOĞRULANMASI


Creative Commons License

Vatansever D. , Çelik B.

8. Ulusal Havacılık ve Uzay Konferansı, 9 - 11 September 2020, no.44, pp.1-17

  • Publication Type: Conference Paper / Full Text
  • Page Numbers: pp.1-17

Abstract

Bu ¸calı¸smada hipersonik hız rejiminde u¸cu¸s testleri yapılan bir iki a¸cılı rampa modeli ¨uzerindeki kimyasal tepkimeler i¸ceren sınır tabaka - ¸sok etkile¸sim mekanizmalarını incelemek adına bir akı¸s ¸c¨oz¨uc¨us¨u geli¸stirilmi¸stir. Akı¸staki kimyasal reaksiyon etkileri ¸c¨oz¨uc¨ude yer alan ¸ce¸sitlerin k¨utle korunum denklemine ve enerji denklemine ilave edilen kaynak terimleri ile ifade edilmi¸stir. Karı¸sımın k¨utle korunum denkleminden toplam yo˘gunluk hesaplanırken ¸ce¸sitlerin k¨utle korunum denkleminden ise karı¸sımda yer alan her bir ¸ce¸side ait k¨utlesel oranlar elde edilebilmektedir. Karı¸sımın toplam basıncı ayrı ayrı her bir ¸ce¸sit i¸cin hal denkleminin ¸c¨oz¨um¨unden, yani Dalton yasasından hesaplanmaktadır. Akı¸s ¸c¨oz¨uc¨us¨u a¸cık kaynak kodlu OpenFOAM yazılımı b¨unyesinde yer alan reactingFoam ve rhoCentralFoam ¸c¨oz¨uc¨uleri yardımıyla olu¸sturulmu¸stur. Her bir ¸ce¸side ait termofiziksel ¨ozelliklerin hesaplandı˘gı JANAF ba˘gıntıları daha y¨uksek bir sıcaklık aralı˘gı i¸cin (200 K - 20000 K) geni¸sletilmi¸stir. Karı¸sımın termofiziksel ¨ozelliklerini hesaplayabilmek i¸cin ¸c¨oz¨uc¨uye bir ba˘gıntı eklenmi¸stir. Wilke tarafından ¨onerilen bu karı¸sım ba˘gıntısında karı¸sımın toplam termofiziksel katsayısının b¨uy¨ukl¨u˘g¨u her bir ¸ce¸sidin k¨utlesel oranı ve molek¨ul a˘gırlı˘gının hesaba katılmasıyla elde edilebilmektedir. Do˘grulama ¸calı¸smaları hipersonik ¸calı¸smalarda yaygın olarak kullanılan adyabatik ısı banyosu ve sivri burunlu koni gibi modeller ¨uzerinde ger¸cekle¸stirilmi¸stir. Do˘grulama testleri, akı¸s fizi˘ginin g¨orece basit oldu˘gu durumlardan daha karma¸sık oldu˘gu durumlara kadar a¸sama a¸sama yapılmı¸stır. Belirtilen modeller ¨uzerinde yapılan hesaplamalardan elde edilen ¸c¨oz¨umler, aynı sınır ve ba¸slangı¸c ko¸sulları altında hesaplamaları ger¸cekle¸stirilen di˘ger hipersonik ¸c¨oz¨uc¨ulerden elde edilen sonu¸clarla ve r¨uzgar t¨unellerinden elde edilen deneysel bulgularla kar¸sıla¸stırılmı¸stır.