بررسی عددی اثر پارامترهای هندسی شعله نگه دار حفره ای بر عملکرد احتراقی موتورهای رم جت و اسکرم جت

در موتورهای رم جت و اسکرم جت، به دلیل سرعت بسیار بالای جریان ورودی به محفظه احتراق، پایداری شعله و اختلاط موثر سوخت و هوا با چالش جدی روبه رو است. یکی از روش های کارآمد برای افزایش زمان ماند سوخت و ایجاد ناحیه بازچرخشی مناسب جهت افزایش بازده احتراق، استفاده از شعله نگه دارهای حفره ای است. باوجود کاربرد گسترده این روش، تاثیر هندسه حفره بر عملکرد احتراق در هر دو موتور رم جت و اسکرم جت، به ویژه در شرایط گرم، هنوز نیازمند بررسی جامع است. هدف این پژوهش، مطالعه عددی اثر پارامترهای هندسی حفره شامل ارتفاع، طول و زاویه سطح شیب دار انتهایی بر بازده احتراق در دو موتور رم جت و اسکرم جت است. برای این منظور، شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent و مدل آشفتگی SST k–ω به صورت تراکم پذیر، در حالت گرم و با سوخت هیدروژن انجام شده است. نتایج نشان می دهد افزایش ارتفاع حفره در هر دو موتور موجب بهبود بازده احتراق می شود. کاهش طول حفره نیز می تواند بازده احتراق را در هر دو موتور افزایش دهد. این یافته ها می توانند مبنایی برای بهینه سازی هندسه شعله نگه دار در موتورهای فراصوتی آینده باشند.

کلیدواژه ها:

موتور رم جت ، موتور اسکرم جت ، شعله نگه دار حفره ای ، هندسه حفره ، بازده احتراق