مقایسه روش مدل سازی و تشدیدگر هلمهولتز در پیش بینی فرکانس موتور پالس جت با دریچه و ارائه ضریب تصحیح

پیش بینی دقیق فرکانس عملکردی و تراست موتورهای پالس جت با دریچه، برای طراحی و بهینه سازی آن ها حیاتی است. دو رویکرد متداول برای تخمین فرکانس، استفاده از مدل تشدیدگر هلمهولتز و روش های مدل سازی مبتنی بر شبیه سازی چرخه عملکرد موتور است. این پژوهش با هدف مقایسه نتایج حاصل از یک روش مدل سازی توسعه یافته با نتایج حاصل از رابطه غیرخطی تشدیدگر هلمهولتز انجام شده است. در روش مدل سازی، چرخه عملکرد موتور شامل مراحل مکش، احتراق دو ناحیه ای (انتشار شعله ای) و تخلیه، به صورت گام به گام شبیه سازی شده است. برای انجام محاسبات روش مدل سازی، یک کد فرترن توسعه داده شد تا فرکانس برای طیف وسیعی از هندسه های موتور (قطر محفظه احتراق ۵ تا ۳۰ سانتی متر و نسبت طول به قطر محفظه احتراق ۱ تا ۲۵/۲) با هر دو روش محاسبه گردد. نتایج نشان داد که هر دو روش، روند کلی کاهش فرکانس با افزایش ابعاد موتور را پیش بینی می کنند، اما تفاوت هایی بین آن ها وجود دارد، به ویژه در قطرهای کوچک تر. برای بهبود انطباق نتایج روش مدل سازی با روش مرسوم هلمهولتز، یک ضریب تصحیح، وابسته به هندسه (قطر و نسبت طول به قطر محفظه احتراق) ارائه گردید. این ضریب در بازه تقریبی ۷۲/۰ تا ۲۰/۱ متغیر است. استفاده از این ضریب تصحیح، اختلاف روش مدل سازی و روش هلمهلوتز را نشان می دهد و امکان استفاده از پارامترهای فیزیکی بیشتر روش مدل سازی را، ضمن حفظ سازگاری با نتایج هلمهولتز فراهم می کند.

کلیدواژه ها:

موتور پالس جت ، فرکانس عملکرد ، مدل سازی چرخه ، تشدیدگر هلمهولتز ، ضریب شعله ، ضریب تصحیح