تحلیل عددی و تجربی فناشوندگی در نازل‌های گرافیتی موتورهای سوخت جامد

Authors

  • حمید فاضلی عضو هیات علمی / دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
  • محمد امینی عضو هیات علمی / دانشکده مهندسی مکانیک، پژوهشگاه مواد و انرژی
Abstract:

سپرهای حرارتی نقش مهمی در موتورهای سوخت جامد ایفا می‌کنند. کاربرد زیاد سپرهای حرارتی در گلوگاه این موتورها، به‌دلیل تأثیر خوردگی این ناحیه بر فشار محفظة احتراق و نهایتاً بازده حرارتی موتور، موجب اهمیت مطالعه سپرهای حرارتی شده است. پیش‌بینی صحیح مقدار پسروی سطح گلوگاه، منجر به طراحی بهینة موتور، به‌ویژه در موتورهایی با زمان سوزش بالا می‌شود. در این پژوهش، خوردگی نازل گرافیتی در موتورهای سوخت جامد برای یک سوخت مرکب با ترکیب خاص مورد بررسی قرار گرفته است. مدل عددی استفاده‌شده شامل حل معادلات ناویر استوکس جریان سیال، معادلات ترمودینامیکی داخل موتور، معادلات ترموشیمی و هدایت حرارتی سطح نازل است. جهت اعتبارسنجی نتایج مدل عددی، یک موتور سوخت جامد کامل از نوع کارتریجی با نازل گرافیتی و سوخت با پایه پلی استری آزمایش و توسط دستگاه اسکنر سه‌بعدی مقدار خوردگی سطح داخلی نازل اندازه‌گیری شده است. مقایسة نتایج بیانگر مطابقت خوب خروجی مدل عددی با داده‌های تجربی (با اختلاف در حدود 4 درصد) در گلوگاه و حوالی آن است. نتایج تجربی نشان می‌دهد که مقدار فناشوندگی در ناحیة ورودی گلوگاه بیشترین مقدار را دارد و در ناحیة واگرایی نازل، تقریباً ثابت و برای موتور تست‌شده حدود 0/2 میلی‌متر است. این نتایج به‌دلیل تأثیر قابل توجه خوردگی و تغییر هندسة گلوگاه نازل بر بازده حرارتی موتور، حائز اهمیت است و می‌تواند در تحلیل و طراحی موتورهای سوخت جامد استفاده شود.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تحلیل عددی پسروی گرین موتورهای سوخت جامد با روش منحنی‌های تراز بهبودیافته (علمی-پژوهشی)

In this research the two dimensional grain burn-back, based on improved level set method is studied. In the first step, the distance function is evaluated according to creation of an unstructured grid in the inner surface and Cartesian structured grid in the outer surface of the grain. Then, with derivation of final form of the level set equations, the solid propellant burning area and port are...

full text

شبیه‌سازی عددی پسروی گرین‌های پیچیده سه‌بعدی در موتورهای سوخت جامد با روش سطوح هم‌تراز(علمی-پژوهشی)

In this research and according to level set method, 3D complex grains burn-back analysis is numerically simulated. The complicated grains that we have considered in this research, are included four types of difficulties that are insulated regions, different burning rates, non-uniform burning rates and oriented burning rates. To this end, the classical algorithm that is developed by authors, wil...

full text

بررسی مشخصه‌های تئوری و تجربی انواع پیشرانه‌های جامد موتورهای راکتی

در طراحی سامانه‌های پرتاب پیشرانة جامد (سوخت جامد) پارامترهای عملکردی متعددی دخیل است. در این میان، از جمله مهمترین مسائل طراحی موتورهای راکتی و موشکی پیشرانة جامد، بررسی مشخصه و نوع مادة پیشران است. شناخت جامع این مشخصه‌ها به لحاظ تئوری و تجربی جلوة کاملی به کل سامانه می‌بخشد. خواص فیزیکی و مکانیکی پیشرانه‌ها، روابط و مشخصه‌های موادی پیشرانه‌ها به‌همراه نحوة تحلیل در مشخصه‌های گرمایی و احتراق ...

full text

بررسی تجربی و شبیه سازی عددی بالستیک داخلی موتور موشک سوخت جامد

در پژوهش پیشرو به مطالعه تجربی و عددی رفتار بالستیک داخلی موتور موشک سوخت برای سه گرین متفاوت کف سوز، پهلوسوز حلقوی و پهلو سوز همه طرف سوز پرداخته شده است. به منظور صحت سنجی روش عددی توسعه داده شده برای این شبیه سازی، برخی حالات مورد شبیه سازی به بوته‌ی آزمایش گذاشته شده و نتایج شبیه‌سازی با نتایج تجربی حاصله مقایشه شد. نتایج تجربی و عددی با دقت قابل قبولی منطبق بر یکدیگر بوده و به خصوص روش عدد...

full text

بررسی عددی بالستیک داخلی موتورهای موشک سوخت جامد بدون شیپوره

در این تحقیق یک نرم افزار جهت شبیه سازی جریان سیال لزج آشفته دوبعدی تقارن محوری برای بررسی بالستیک داخلی موتورهای موشک سوخت جامد بدون شیپوره توسعه داده شده است. گرین سوخت به صورت استوانه توخالی در نظر گرفته شده و روش عددی فوق برمبنای روش حجم محدود و الگوریتم فشار مبنا در یک شبکه جابه جا شده می باشد. معادلات ناویر استوکس برای جریان قابل تراکم لزج گسسته شده و جریان حل شده است. به منظور شبیه سازی ...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 8  issue 1

pages  17- 28

publication date 2019-03-21

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023