شبیه سازی تاثیر نانوذره ها بر بهبود خنک کاری بازیافتی در موتور پیشرانه مایع

  • سال انتشار: 1402
  • محل انتشار: فصلنامه شیمی و مهندسی شیمی ایران، دوره: 42، شماره: 1
  • کد COI اختصاصی: JR_NSMSI-42-1_028
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 43
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

پوریا عسگری غنچه

مجتمع دانشگاهی شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

حسین سوری

مجتمع دانشگاهی شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

سعید توانگر روستا

مجتمع دانشگاهی شیمی و مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

حمید پرهیزکار

مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

چکیده

وجود دمای بالای به دست آمده از احتراق نیازمند روش ­های موثر خنک ­کاری در محفظه احتراق می­باشد. اغلب محفظه ­ها در موتورهای پیشرانه مایع، دارای خنک­ کاری از نوع  بازیافتی هستند. یک روش جدید برای بهبود عملکرد انتقال گرما در فرایند خنک ­کاری بازیافتی، افزودن نانوذره ها به سیال خنک ­کننده است. در این تحقیق، خنک­ کاری بازیافتی در یک موتور پیشرانه مایع با فلوئنت به صورت عددی شبیه ­سازی شده است. این موتور برای کار بر روی مخلوط کروسین به­ عنوان سوخت و اکسیژن مایع به عنوان اکسید­ کننده با تراست ۳۰۰ کیلو نیوتن طراحی شده است. در ادامه از نانوذره های آلومینا و نانولوله کربنی (CNT) در کسر حجمی­ های ۲% و ۵% برای افزودن به کروسین برای تولید نانوسیال استفاده شده است. در این مسئله جریان سیال در کانال خنک ­کننده سه بعدی، پایا و آشفته فرض شده است و همچنین از مدل آشفتگی k-ε برای جریان آشفته استفاده شده، و نانوسیال نیز به صورت تک ­فاز مدل ­سازی شده­ است. افزودن نانوذره های آلومینا و نانولوله کربنی در کروسین به عنوان سیال خنک ­کننده به ترتیب باعث افزایش ۸% و ۱۵% در ضریب انتقال گرما سیال خنک ­کننده شده است. با توجه به نتیجه ها، نانولوله­ های کربنی از توانایی بالاتری برای افزایش ضریب انتقال گرما و بهبود خنک ­کاری بازیافتی نسبت به نانوذره آلومینا برخوردار هستند.

کلیدواژه ها

موتور موشک پیشرانه مایع, خنک کاری بازیافتی, نانوسیال ها, نانولوله کربنی, آلومینا

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.