Kehadiran asas tumpul membawa kepada pemisahan aliran dalam badan aerodinamik,
yang menyebabkan tekanan rendah di kawasan bangun. Pada nombor sonik Mach,
tekanan rendah di kawasan bangun menyumbang sehingga enam puluh peratus
daripada jumlah seret. Kajian ini dijalankan untuk mengkaji kesan rusuk segi empat
tepat pada tekanan asas. Parameter yang dipertimbangkan adalah nisbah tekanan
muncung, nisbah aspek tulang rusuk, Panjang kepada nisbah Diameter (L / D) salur
apabila diletakkan beralih dari subsonik ke nombor Mach sonik. Simulasi dilakukan
menggunakan CFD, dan model turbulensi k-ɛ digunakan. Pada mulanya, hasil simulasi
yang diperolehi disahkan dengan kerja percubaan untuk nisbah L / D yang berbeza
dari saluran pada pelbagai Numerik Tekanan Nozel (NPR), dan nisbah aspek tulang
rusuk dari 3: 1 hingga 3: 3 untuk nisbah kawasan 6.25. Hasilnya dalam persetujuan
yang baik dengan hasil eksperimen. Simulasi kemudian dilakukan untuk tulang rusuk
tunggal, yang ditempatkan di pelbagai lokasi dan nisbah aspek untuk NPR dalam jarak
antara 1.5 hingga 5 dari pangkalan. Variasi tekanan asas, halaju, dan perubahan medan
untuk pembolehubah di atas dibincangkan. Keputusan simulasi menunjukkan bahawa
tulang rusuk memecahkan vorteks utama di pangkalan dan membentuk pelbagai
vorteks dan dengan itu mengawal tekanan asas di kawasan bangun. Keputusan
menunjukkan bahawa rusuk segi empat tepat dengan nisbah aspek yang lebih rendah
berkesan dalam mengurangkan tekanan asas, sedangkan rusuk dengan nisbah aspek
yang lebih tinggi cenderung meningkatkan tekanan dasar. Simulasi juga dijalankan
untuk saluran dengan garis pusat, D = 20 mm. Dalam hal ini, tulang rusuk segi empat
tepat dengan rasio aspek 3: 1, 3: 2, dan 3: 3 ditempatkan pada lokasi 20 mm, 40 mm,
60 mm, dan 80 mm, untuk NPR yang sama. Keputusan menunjukkan bahawa
ketinggian dan lokasi tulang rusuk memainkan peranan penting dalam mengawal
tekanan asas.
_______________________________________________________________________
The presence of a blunt base leads to flow separation in aerodynamic bodies,
which causes a low-pressure in the wake region. At sonic Mach number, low pressure
in the wake region contributes up to sixty percent of the total drag. This study is
conducted to study the effect of the rectangular ribs on the base pressure. The
parameters considered are the nozzle pressure ratio, rib’s aspect ratio, Length to
Diameter (L/D) ratio of the duct when placed circumferentially operating from
subsonic to sonic Mach number. The simulation is performed using CFD, and the k-ɛ
turbulence model is employed. Initially, the simulation results obtained are validated
with experimental work for different L/D ratio of the duct at various Nozzle Pressure
Ratio’s (NPR), and the aspect ratio of the ribs from 3:1 to 3:3 for area ratio of 6.25.
The results are in good agreement with the experimental results. Later simulations are
done for a single rib, which is placed at different locations and aspect ratios for NPRs
in the range from 1.5 to 5 from the base. Base pressure variations, velocity, and
pressure field changes for the above variables are discussed. The simulation results
indicate that the rib breaks the primary vortex at the base and form multiple vortices
and hence controls the base pressure in the wake region. The results show that a
rectangular rib with a lower aspect ratio is effective in reducing the base pressure,
whereas the rib with a higher aspect ratio tends to increase the base pressure. The
simulations are also conducted for a duct with a diameter, D = 20 mm. In this case, the
rectangular rib with aspect ratios 3:1, 3:2, and 3:3 is placed at 20 mm, 40 mm, 60 mm,
and 80 mm locations, for the same NPRs. Results show that the height and position of
the rib plays a vital role in controlling the base pressure.
Cfd simulation to study the effects of ribs in a converging nozzle flow at sonic mach number_Ambareen Khan_A2_2020_MYMY