طراحی، ساخت و تست تقسیم کننده جریان ورودی مولفه های پیشران به توربوپمپ موتور سوخت مایع یک ماهواره بر

در این پژوهش به روند طراحی تقسیم‌کننده (Distributor/Collector) جریان سیال ورودی به توربوپمپ موتور سوخت مایع یک ماهواره‌بر خاص پرداخته شده است. در ابتدا با رعایت الزامات و ملاحظات خاص موتور و با استفاده از یک روش موثر برای بهینه کردن وزن این مجموعه، مشخصات کلی آن به دست آمده است. در این روش ابتدا با استفاده از مشخصات جرمی مجموعه باک‌ها، لوله‌های انتقال سیال پیشران به موتور و گاز سیستم دمش مخازن، که سه بخش اصلی از بخش‌های تشکیل دهنده وزن مجموعه ماهواره‌بر هستند، وابستگی وزن کل مجموعه به قطر لوله‌های خروجی از مخازن به دست می‌آید. سپس با استفاده از این تابع، نقاط اکستریمم آن محاسبه می‌شود. وزن مجموعه‌های فوق در این نقطه به حداقل ممکن می‌رسد و این مقدار، قطری است که به عنوان داده ورودی برای طراحی مجموعه لوله و تقسیم‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. با به دست آمدن این مقدار، سه طرح متفاوت برای مجموعه تقسیم‌کننده در نظر گرفته شد. هر سه طرح ارائه شده توسط نرم‌افزار Fluent تحلیل و بررسی شده و با استفاده از نتایج تحلیل CFD و با در نظر گرفتن ملاحظات فنی و اقتصادی، یکی از طرح‌ها انتخاب شده است. مهمترین ویژگی این طرح‌ها که در این بخش مورد توجه قرار می‌گیرد افت فشار در این مجموعه است که مجددا به گونه‌ایی مستقیم بر روی وزن کل ماهواره‌بر تاثیر می‌گذارد. افت فشار در این مجموعه از طریق میزان فشار روی باک‌ها و تاثیر آن بر روی وزن باک و همچنین میزان گاز لازم برای دمش روی مخازن قابل بررسی است. بنابراین از بین طرح‌های موجود، طرحی که حداقل افت را ایجاد می‌کرد انتخاب شد. این طرح پس از ساخت، با آب به عنوان سیال مدل تست شده و نتایج تست مدل با مشخصات طراحی مقایسه و بدین‌گونه صحه‌گذاری طراحی انجام شده است.

کلیدواژه ها:

تقسیم‌کننده جریان ، کلکتور ، سیستم تغذیه ، ماهواره‌بر