طراحی تستر توربین موتورهای سوخت مایع حامل ماهواره با روش تشابه دینامیک گازی

در موتورهای سوخت مایع موشک‌های حامل ماهواره، تمهیدات مکانیکی و هندسی بر روی توربین می‌تواند منجر به رسیدن به طراحی جدید، یا بهینه‌سازی طرح موجود گردد. برای تحلیل طراحی جدید یا بهینه شده، بایستی استندهای تست مخصوصی احداث گردد تا با انجام آزمایشات لازم، منحنی مشخصات توربین و مقدار پارامترهایی همچون راندمان و قابلیت عبور دهی توربین جدید بدست آید. این درحالیست که هزینه‌های تست در رژیم حقیقی بالا بوده و بدلیل پیچیدگی‌های جریان و دمای بسیار بالای آن نمی‌توان تست را در بازه‌های زمانی دلخواه و مورد نیاز انجام داد. یکی از بهترین روش‌های موجود برای تعیین مشخصه‌های توربین‌های گازی، روش مدل‌سازی دینامیک گازی می‌باشد. مدل‌سازی با تغییر در شرایط واقعی، منجر به کاهش قابل ملاحظه‌ی هزینه‌ها می‌شود. در تست توربین‌های گازی با گاز آزمایشی، پارامترهای اصلی توربین تغییر نمی‌کنند؛ البته، بایستی نتیجه آزمایش‌ها را بوسیله‌ی فرمول‌های خاصی پردازش کرد. در این مقاله، روش تشابه دینامیک گاز در طراحی استندهای تست توربین‌های گازی فراصوت و مادون صوت با ارایه‌ی مثال شریح گردیده است. برای هرکدام از انواع توربین‌ها، مدار مناسب استند تست نیز ارایه شده است که در آنها هوای داغ به عنوان گاز آزمایشی با دمایی به مراتب پایین‌تر از دمای سیال حقیقی استفاده می‌شود.

کلیدواژه ها:

استند تست توربین ، موتور سوخت مایع ، توربین فراصوت ، توربین مادون صوت ، تشابه دینامیک گاز