مدل نویسی ریاضی و شبیه سازی دینامیکی خنک کاری محفظه احتراق و نازل موتورهای سوخت مایع کم پیشران

در این پایان نامه، انتقال حرارت محفظه رانش یک موتور سوخت مایع کم پیشران درحین استفاده از خنک کاری های لایه ای، چاه حرارتی و تشعشعی به صورت گذرا شبیه سازی شده است. خواص گازهای احتراقی با استفاده از نرم افزار آسترا محاسبه شده اند و از یک مدل ریاضی مناسب جهت تعیین شار حرارتی ورودی از سمت گازهای داغ استفاده شده است. لازم به ذکر است که این مدل برای حالتی که خنک کاری لایه ای وجود دارد، در اینجا توسعه یافته است. در تقریب شار حرارتی ورودی به دیواره اثرات تشعشع نیز لحاظ شده است. همچنین با توجه به در نظر گرفتن خنک کاری چاه حرارتی، کد شبیه سازی سه بعدی انتقال حرارت هدایتی با روش حجم محدود نوشته شده است. در این کد می توان خنک کاری تشعشعی را به صورت یک شرط مرزی بروی پوسته ی بیرونی محفظه وارد نمود. همچنین این کد دارای قابلیت ترکیب با روش های خنک کاری بازیافتی و یا فناپذیر می باشد. نتایج به دست آمده نشان می دهند که روش حل مورداستفاده، به خوبی می تواند نرخ انتقال حرارت و انواع روش های خنک کاری موردنظر را شبیه سازی نماید. نهایتاً نتایج مربوط به توزیع دما روی پوسته بیرونی محفظه رانش با یک نمونه از نتایج تست مقایسه شده اند که همگرایی بسیار خوبی را نشان می دهند. همچنین در این پایان نامه سعی شده است که با استفاده از نرم افزار فلوئنت به بررسی اثرات خنک کاری لایه ای و جریان های کناره روی ضربه ویژه و دبی کل محفظه تراست پرداخته شود که در طراحی این دسته از سیستم های خنک کاری مفید هستند. علاوه براین روابطی جهت طراحی سیستم خنک کاری محفظه های کم پیشران ارائه شده است. در پیوست نیز بخش هایی از کدهای نوشته شده آورده شده است.