شبیه سازی یک بعدی بالستیک داخلی یک موتور پیشران هیبریدی

موتور پیشران هیبریدی یکی از انواع سیستم های پیشرانش شیمیایی است که در سال های اخیر مورد توجه مراکز تحقیقاتی و صنایع هوا-فضایی واقع شده است. مهم ترین دلایل این علاقه مندی سادگی نسبی، ایمنی فوق العاده و قیمت مناسب آنها در مقایسه با سایر موتورهای پیشرانش شیمیایی و همچنین دارا بودن ویژگی های دیگری مانند امکان خاموش و روشن شدن مجدد و تغییر تراست می باشد. به منظور شبیه سازی عملکرد موتورهای هیبریدی، یک کد یک بعدی تدوین شده است. در این کد معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی در حالت یک بعدی و غیرلزج حل شده اند. به منظور اعتبارسنجی کد تدوین شده و نیز انجام مطالعات تجربی بیشتر، یک بستر آزمایشگاهی طراحی، ساخته و مورد بهره برداری قرار گرفت. آزمایشگاه شامل اجزاء مختلف نظیر موتور آزمایشگاهی، سیستم تغذیه اکسنده، سکوی تراست، تجهیزات اندازه گیری و سیستم دادهبرداری بوده و تکرارپذیری نتایج در آن اثبات گردیده است. نتایج حاصل از کد یک بعدی شامل فشار محفظه احتراق و تراست تولیدی با نتایج آزمایش مقایسه و مشاهده شد که همخوانی مناسبی بین این نتایج وجود دارد. با استفاده از کد پارامترهای جریان شامل سرعت، فشار، چگالی و نسبت دبی جرمی اکسنده به سوخت (O/F) در طول محفظه احتراق بدست آمد. نحوه پسروی سطح سوخت در بازه های زمانی مختلف، نشان داد که پسروی سوخت یکنواخت نبوده به طوری که در ابتدای سوخت کمترین میزان پسروی و در یک فاصله طولی خاص (حدود m ۱۲ / ۰از ابتدای سوخت) بیشترین میزان پسروی بوقوع پیوسته و در ادامه به سمت نازل این مقدار کاهش می یابد. این کد می تواند بعنوان ابزار مناسبی برای تحلیل و طراحی موتورهای هیبریدی بکار برده شود.

کلیدواژه ها:

موتور پیشران هیبریدی ، نرخ پسروی ، شبیه سازی یک بعدی ، تراست ، نسبت دبی جرمی اکسنده به سوخت