مدل سازی یک بعدی و بهینه سازی پرتابگرگازی دومرحله ای به روش پاسخ سطح

پرتابگرهای گازی، بخش مهمی از دستگاه های آزمایش ضربه هستند که کاربردهای فراوانی در شناخت خواص مواد دارند. انجام برخی آزمایش ها نیاز به پرتاب در سرعت های بالا دارد که پرتابگرهای تک مرحله ای قادر به پرتاب در چنین محدود سرعتی نمی باشند، لذا از پرتابگر های دومرحله ای بدین منظور استفاده می گردد. پارامترهای متعددی عملکرد این گونه پرتابگرها را تحت تاثیر قرار می دهد. برای تنظیم بهینه این پارامترها، مدل سازی و بهینه سازی پرتابگر امری ضروری و غیر قابل اجتناب است. بدین منظور در این مقاله مدلی یک بعدی برای تعیین کارآیی پرتابگر و بهینه سازی آن پیشنهاد می گردد که در آن از اطلاعات تجربی نرخ سوختن جهت مدل سازی احتراق استفاده گردیده است. برای بررسی صحت مدل پیشنهادی و شبیه سازی پرتابگر، نتایج برای چندین حالت با نتایج تجربی مقایسه شده است که نشان می دهد مدل مورداستفاده از دقت کافی برخوردار است. نتایج حاصل از مدل سازی یکبعدی برای بهینه سازی عملکرد پرتابگر و تعیین مقادیر بهینه پارامترهای مختلف استفاده می گردد. علاوه بر این، مدل یکبعدی ارائه شده می تواند برای محاسبات طراحی اولیه پرتابگر و بررسی امکان پذیری ساخت و تخمین هزینه ها مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق از روش آماری پاسخ سطح برای یافتن مدل های چندجمله ای درجه دو برای پاسخ سرعت و فشار استفاده شده است و سپس از این مدل ها جهت کمینه سازی فشار بیشینه وارد بر پرتابه در شرایط مختلف، از روش سیمپلکس استفاده شده است. در نهایت جهت تسهیل استفاده از پرتابگر گازی دومرحله ای، منحنی و جدول عملکردی پرتابگر ارائه شده است که برای عملکرد بهینه پرتابگر می تواند مورد استفاده قرار گیرد.