طراحی و ساخت میکروموتور با تک انژکتور دوپایه و بررسی مدل احتراق در آن

انژکتورهای گریز از مرکز دوپایه به علت مزایایی که دارند، امروزه به طور گسترده در صنایع موشکی مورد استفاده قرار می گیرند. گسترش وسیع کاربرد انژکتورهای گریز از مرکز به علت سادگی در ساختار، قابل اطمینان بودن و تأثیر بهینه آنها در اتمیزاسیون سیالات و همچنین دستیابی به چتر پاشش مناسب در آنهاست. تاکنون در تحقیقات مختلف با استفاده از تست سرد، اندازه و نحوه توزیع قطرات سوخت بوسیله این نوع انژکتور انجام شده است ولی نحوه توزیع مکانی قطرات پاشش شده و نحوه تعامل آنها با توربولانس ایجاد شده توسط گازهای بازگشتی به داخل محفظه احتراق و نحوه عملکرد این انژکتور در احتراق واقعی، پدیده فیزیکی است که هنوز بطور کامل مورد مطالعه قرار نگرفته است. بهترین راه برای این هدف، برنامه ریزی و انجام تست گرم این نوع انژکتورها با استفاده از یک موتور در مقیاس واقعی می باشد. ولی به لحاظ زمان و هزینه با ملاحظه محدودیت های اقتصادی برنامه های پژوهشی، طراحی و ساخت و استفاده از یک میکروموتور بهترین گزینه برای این منظور می باشد. از طرفی اهمیت و کاربردهای متعدد میکروموتورها در ماهواره برها و سفینه های فضایی نیز انگیزه ای دیگر برای این انتخاب است. در این تحقیق ابتدا به بیان مفاهیم و موارد استفاده انژکتور گریز از مرکز و میکروموتورهای سوخت مایع پرداخته شده است و سپس بعد از بیان اصول حاکم بر طراحی میکروموتور سوخت مایع با تک انژکتور گریز از مرکز، با اجرای یک پروسه منطقی طراحی، اقدام به طراحی و ساخت این میکروموتور شده است. در پایان، احتراق در این میکروموتور با استفاده از دو نرم افزار astra و rpa مدلسازی گردید و مشاهده گردید که نتایج حاصل از این نرم افزارها برای مقاطع محفظه، نازل و خروجی نازل با نتایج مورد انتظار طراح نزدیکی بسیار زیادی دارند. همچنین برای اطمینان بیشتر، در موارد متعدد نتایج بدست آمده از هریک از نرم افزارها با همدیگر نیز مقایسه شدند که مشاهده گردید که انطباق زیادی با یکدیگر دارند. در واقع ساخت و مدلسازی این میکروموتور گامی مهم و کاربردی برای مقدور ساختن تست گرم انژکتوری می باشد که تا کنون فقط به بررسی و تست های سرد پاشش در آن پرداخته شده بود.