شبیه سازی موتور پیشرانه جامد شامل گرین پیچیده با در نظر گرفتن پس روی سه بعدی و میدان جریان شبه یک بعدی

در این تحقیق، پس­روی سطح انواع گرین­های سه بعدی به همراه بالستیک داخلی شبه یک­بعدی موتورهای سوخت جامد با استفاده از تئوری مرز­های متحرک روش مجموعه سطح و بهره گیری از روش مقاطع شبیه سازی شده تا ضمن رسیدن به دقت بالا در شبیه­سازی از زمان تحلیل پس­روی گرین­ نیز به طور محسوسی کاسته شود. با استفاده از روش مقاطع، گرین­های سه بعدی به تعداد زیادی از سطح مقطع­های دوبعدی تبدیل شده و سپس با استفاده از تئوری منحنی­های تراز در دو بعد پس­روی گرین مورد بررسی قرارگرفته است. درنهایت با استفاده از روش درون­یابی، سطح سوزش گرین­های سه بعدی حاصل می­شود. همچنین برای پیش بینی فشار درون موتور و نرخ سوزش مورد­نظر یک کد بالستیک داخلی به صورت شبه یک­بعدی نوشته و با کد تحلیل پس روی گرین کوپل شده است. پدیده سوزش فرسایشی نیز پدیده ای مهم در موتورهای سوخت جامد، به حساب می­آید. در این تحقیق، با در نظر گرفتن سوزش فرسایشی بر اساس مدل سادرهلم، محفظه ی احتراق به المان­هایی تقسیم بندی می­شود و روابط بالستیک داخلی شبه یک­بعدی برای محاسبه پارامترهایی از قبیل فشار محفظه احتراق، تراست، سطح سوزش، درجه حرارت محفظه، عدد ماخ و ... در هر المان اعمال و حل می گردد. این روش از نظر نحوه پیاده­سازی و میزان دقت با روش­های تحلیلی و آزمایشگاهی مقایسه شده است که بیانگر دقت بالای روش استفاده شده در تحلیل عملکرد موتور های سوخت جامد با گرین سه بعدی است.

کلیدواژه ها:

موتور راکت پیشرانه جامد ، شبیه سازی عددی ، پس روی گرین سه بعدی ، روش مجموع سطح ، شبه یک بعدی