شبیه سازی عددی احتراق در تولید کننده ی گاز کیسه هوای خودرو

در بیشتر سیستم های کیسه ی هوا (airbag) در وسایل نقلیه، مخلوط گازی که کیسه ی هوا را پر می کند، از احتراق سریع یک سوخت جامد در درون یک محفظه ی احتراق بنام تولید کننده ی گاز تولید می شود. نقش تولید کننده ی گاز در واقع تولید گاز با فشار و دمای بالا و همچنین نرخ جریان جرم مناسب در یک بازه ی زمانی کوچکتر از 100 میلی ثانیه برای پر کردن محتوی کیسه ی هوای وسیله ی نقلیه است. از آنجایی که فرآیند تولید گاز در تولید کننده ی گاز کیسه ی هوا یک فرآیند احتراقی دما بالاست، درک صحیح و کنترل احتراق در داخل تولید کننده ی گاز کیسه ی هوا به منظور دستیابی به حجم معینی از گاز با دما و فشار معین و مجاز و همچنین کنترل شده از لحاظ آلاینده های سمی احتراق و همچنین ذرات جامد تولید شده از احتراق سوخت جامد در ورود به کیسه ی هوا همواره به صورت یک چالش وجود داشته است. در این پایان نامه شبیه سازی عددی فرآیند احتراق در درون تولید کننده ی گاز پیروتکنیک بر اساس یک مدل فیزیکی "صفر بعدی چند منطقه ای " انجام شده است. سپس با مطالعه ی پارامتریک نشان داده شده است که عملکرد تولید کننده ی گاز بیشتر تحت تاثیر مشخصات سوخت جامد نظیر جرم، اندیس احتراق و ضریب دمای سوخت جامد است و به اجزای سخت افزاری تولید کننده ی گاز در محدوده ی تغییرات مجاز اعمال شده وابستگی چندانی ندارد. همچنین برای شبیه سازی تولید کننده ی گاز پیروتکنیک هیبرید فشار اولیه ی محفظه ی گاز به میزان 25 و 50 برابر افزایش داده شد. در نتیجه ی این فشار اولیه، دمای عملکرد هم در محفظه ی احتراق و هم در تانک تخلیه کاهش یافت. دمای عملکرد پایین تر باعث بالا بردن بازده گرمایی می شود چرا که در این حالت اتلاف انرژی کمتری بواسطه ی انتقال حرارت محصولات با اجزای سخت افزاری صورت می گیرد. بازده گرمایی بالاتر به این معناست که مقدار سوخت جامد کمتری برای رسیدن به عملکرد دلخواه تولید کننده ی گاز مورد نیاز است. واژگان کلیدی: کیسه ی هوا، سوخت جامد، تولید کننده ی گاز، شبیه سازی عددی، احتراق