مقایسه عددی اثربخشی روش های خنک کاری لایه ای در محفظه احتراق موتور رم جت

در محفظه احتراق موتور رم جت، شار حرارتی بالا موجب افزایش دمای دیواره شده و ضرورت بهره گیری از روش های موثر خنک کاری را ایجاب می کند. ازاین رو، در پژوهش حاضر عملکرد روش های مختلف خنک کاری لایه ای شامل شکاف ساده، خنک کاری پاششی و حلقه پانچ شده به صورت عددی و تحت شرایط کاری مشخص موتور مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. به منظور شبیه سازی میدان جریان و انتقال حرارت، معادلات حاکم بر جریان تراکم پذیر با استفاده از روش حجم محدود حل شده و اثرات تشعشعی نیز از طریق مدل گسسته جهتی (DO) لحاظ گردیده است. اعتبارسنجی مدل عددی نیز با مقایسه نتایج با داده های تجربی موجود انجام و دقت آن تایید شده است. نتایج نشان می دهد که در خنک کاری پاششی، افزایش نسبت ارتفاع زبانه به اندازه شکاف، با کاهش شدت اختلاط اولیه، موجب یکنواخت تر شدن توزیع دما و بهبود اثربخشی خنک کاری می شود؛ به گونه ای که نسبت های برابر یا بزرگ تر از یک عملکرد مطلوب تری ارائه می کنند. همچنین در پیکربندی حلقه پانچ شده، استفاده از زبانه و زاویه تزریق نزدیک به ۹۰ درجه موجب افزایش پایداری فیلم خنک کننده و کاهش نفوذ جریان داغ به دیواره می شود. در مجموع، یافته های این مطالعه می تواند در انتخاب پیکربندی بهینه خنک کاری لایه ای در محفظه احتراق موتور رم جت مورداستفاده قرار گیرد

کلیدواژه ها:

موتور رم جت ، محفظه احتراق ، خنک کاری لایه ای ، خنک کاری پاششی