روش طراحی سیستمی سامانه مدیریت پیشرانه (PMD) در شرایط جاذبه صفر

هدف از ارائه مقاله، روش طراحی سیستمی سامانه مدیریت پیشرانه یا PMD مخزن حامل سوخت هیدرازین برای استفاده در شرایط جاذبه ناچیز (صفر) می باشد. برای این منظور، روندنمای طراحی سیستمی پیشنهادی برای طراحی سامانه مدیریت پیشرانه، دارای سه مرحله اصلی می باشد که عبارتنداز : مرحله اول، طراحی و مدل سازی مخزن؛ مرحله دوم، طراحی و مدل سازی سامانه مدیریت پیشرانه و شبیه سازی و مرحله سوم، تحلیل رفتار سوخت درون مخزن. در این روندنما با توجه به ورودی های ماموریتی مربوط به سامانه، طراحی مخزن، سامانه مدیریت پیشرانه و تحلیل رفتار سوخت درون مخزن به صورت جامع پرداخته شده است به گونه ای که در هر گام در صورتیکه نتایج تایید نشود، با تغییر پارامترهای مرتبط، شرایط مطلوب احراز می شود. مدل سازی اولیه مخزن و سامانه مدیریت پیشرانه در نرم افزار سالیدورک صورت پذیرفته است. شبیه-سازی های عددی به منظور بررسی عملکرد PMD و اثبات پدیده مویینگی برای سوخت رسانی پایدار در شرایط بی وزنی انجام شده است. از روش های عددی برای تحلیل مخزن و رفتار سوخت درون مخزن به همراه PMD برای بهینه سازی پارامترهای طراحی سامانه استفاده شده است. بدینصورت که، برای بررسی رفتار سوخت، سامانه مدیریت پیشرانه با استفاده از روش حجم سیال (VOF) در نرم افزار انسیس مدل سازی، شبکه بندی و تحلیل شده است. پارامترهای بهینه سازی PMD با هدف دست یابی به بیشترین مقادیر دبی جرمی و نرخ حجمی جریان صورت می پذیرد. به عبارت دیگر، هدف دستیابی به بیشترین مقادیر سوخت ورودی به PMD می باشد. در نهایت، صحه گذاری نتایج (عملکرد سامانه مدیریت پیشرانه) با مقایسه با نتایج تجربی و نمونه موجود موجود صورت پذیرفته است.

کلیدواژه ها:

System design ، Propellant management Device (PMD) ، Numerical analysis ، Hydrazine ، Fuel tank ، طراحی سیستمی ، سامانه مدیریت پیشرانه (PMD) ، تحلیل عددی ، هیدرازین ، مخزن سوخت