طراحی عایق حرارتی نازل بلست دار و محاسبه ضخامت موثر آن

نقش نازل در پایداری و هدایت پذیری بسیار اساسی بوده و نوع طراحی نازل تاثیر بسیار زیادی در کارایی موشک دارد. در تحقیق حاضر جهت ایجاد پایداری و کنترل ساده تر موشک و استفاده از فضای ایجاد شده برای اضافه کردن زیر سیستم ها، افزودن لوله بلست و عایق-بندی حرارتی و محاسبه ضخامت آن مد نظر می باشد. بدین منظور یک نازل نمونه راکت سوخت جامد موجود به منظور افزودن لوله بلست جهت استفاده در حمل کننده های فضایی در نظر گرفته شده است و به صورت عددی مورد تحلیل قرار گرفته است. سپس دو طرح جدید از نازل با و بدون استفاده از لوله بلست ارائه و از نقطه نظر طراحی حرارتی با استفاده از روابط موجود به صورت تحلیلی، ضخامت عایق ها در هر حالت محاسبه شده و شبیه سازی بر اساس آن صورت گرفته است. در نهایت یک آنالیز انتقال حرارت دو بعدی گذرا در دستگاه فیزیکی استوانه ای برای نقاط درون پوسته نازل( پشت لاینر و عایق) انجام شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که افزایش ضخامت عایق تا حد خاصی باعث کاهش دمای پوسته نازل می-گردد. در نازل همگرا-واگرای طراحی شده با لوله بلست این مقدار در قسمت همگرا ۱۱/۰، در لوله بلست ۰۷/۰ ، در گلوگاه ۰۶۸/۰ و در قسمت واگرا ۱۱/۰ بهینه ضخامت عایق می باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که برخلاف قسمت همگرای نازل،در قسمت های گلوگاه، لوله بلست و واگرا بعد از عبور از ضخامت موثر عایق، دیگر گذشت زمان تاثیر قابل محسوسی بر دمای پوسته نازل ندارد.

کلیدواژه ها:

نازل موشک ، لاینر حرارتی ، عایق بندی ، لوله بلست ، بهبود عملکرد