A computational fluid dynamic analysis using the unsteady Reynolds-averaged Navier- Stokes equations is performed on the Apollo space capsule for subsonic to supersonic flow. The purpose of this analysis is to determine the methods and requirements of grid generation and flow solver execution that will produce high quality aerodynamic coefficients for similar space capsule geometries. A systematic approach is used to determine the grid resolution required to obtain grid-resolved results within reasonable force and moment tolerances. Different turbulence models are evaluated, and the results are compared with wind-tunnel data

چکیده

تحليل ديناميك سيالات محاسباتي كه از معادلات ناوير استوكز غير يكنواخت با اعداد رينولدز متوسط استفاده مي كند روي كپسول فضايي آپولو براي جريان زيرصوت و مافوق صوت انجام گرديده است. هدف از اين تحليل ها تعيين روشها و نيازمنديهاي توليد شبكه و به كار بردن حل كننده جريان مي باشد كه ضرايب آيروديناميكي با كيفيت بالايي را براي هندسه كپسول فضايي مشابه ايجاد خواهد كرد. رهيافت سيستماتيك براي تعيين تفكيك شبكه مورد نياز جهت بدست آوردن نتايج حل شبكه در داخل محدوده نيرو و گشتاور قابل قبولي استفاده مي شود. مدلهاي متفاوت آشفتگي ارزيابي شده و نتايج با داده هاي تونل باد مقايسه شده اند.

1-مقدمه

برنامه صورفلكي ناسا جهت بازگرداندن انسان به ماه تا پايان دهه بعدي مي باشد و بعد از آن حضور انسان را تا مريخ و ماوراي آن توسعه مي دهد. وسيله اكتشافي سرنشيندار اوريون (CEV) داراي شكل مشابهي با طراحي مدول فرماندهي (CM) آپولو آزمايش شده مي باشد. در هر حال CEV  با داشتن ابعادي بزرگتر، قابليت فرود و برگشت، و نقشي چند ماموريته از آپولو چندكاره تر مي باشد، به طور مثال خدمت رساني به ايستگاه فضايي بين المللي، بازگشت به ماه و غيره. طراحي آپولو بيشتر بر مبناي تجربيات تونل باد، داده هاي پرواز تست، و شبيه سازي خلبان در حلقه بوده است. طراحي CEV جديد همچنين از ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) براي طراحي و تاييد CEV براي پروازهاي سرنشيندار استفاده مي كند...