پیشرانش/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
جاماسب پیرکندی؛ علیرضا زلفی؛ غلامرضا هاشم زاده
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 09 اسفند 1401
چکیده
مطالعات نشان می‌دهد که تحلیل قانون اول در سیستمهای پیشرانش هوایی به تنهایی کافی نبوده و جهت بررسی دقیق یک موتور باید قانون دوم و تحلیل اگزرژی نیز مورد بررسی قرار گیرد. تحلیل ترمودینامیکی و اگزرژی موتور‌ها‌ی هوا‌تنفسی به ویژه موتور‌ها‌ی توربوجت، توربوفن و توربوپراپ در دهه اخیر توجه پژوهشگران زیادی را به خود جلب کرده است. در ...
بیشتر
مطالعات نشان می‌دهد که تحلیل قانون اول در سیستمهای پیشرانش هوایی به تنهایی کافی نبوده و جهت بررسی دقیق یک موتور باید قانون دوم و تحلیل اگزرژی نیز مورد بررسی قرار گیرد. تحلیل ترمودینامیکی و اگزرژی موتور‌ها‌ی هوا‌تنفسی به ویژه موتور‌ها‌ی توربوجت، توربوفن و توربوپراپ در دهه اخیر توجه پژوهشگران زیادی را به خود جلب کرده است. در این رویکرد با استفاده از قوانین ترمودینامیکی و تحلیل‌های اگزرژی، موتور‌ها‌ی توربوجت، توربوفن و توربوپراپ به صورت سیستمی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و حالت کارکرد بهینه آنها استخراج می-گردد. هدف عمده این پژوهش بررسی و ارائه آخرین یافتههای تحقیقاتی در این حوزه با تمرکز بر موتور‌ها‌ی توربوجت، توربوفن و توربوپراپ می-باشد. نتایج بیشتر تحقیقات نشان می‌دهد که محفظه احتراق و پسسوز دو بخش مهم موتور‌ها‌ی هوایی هستند که بیشترین تخریب اگزرژی در آنها رخ می‌دهد. از سوی دیگر بررسی و تحلیل اگزرژی موتورها در خارج از نقطه طراحی نیز مساله مهمی است که در سالهای اخیر مورد توجه بوده است.
پیشرانش/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
محسن اسفندی؛ محمدکاظم مؤیدی
مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 19 خرداد 1402
چکیده
دراین مطالعه شبیه‌سازی بالستیک داخلی و جریان‌های خروجی از موتور سوخت جامد، بررسی شده است. میدان جریان در نظر گرفته شده در این مسئله شامل گرین استوانه‌ای و دیواره جامد موتور و دامنه جریان در خروجی نازل، مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفته است. معادلات جریان به صورت متقارن محوری و با فرض تراکم پذیری برای پدیده سوزش سوخت در حالت سوزش غیر ...
بیشتر
دراین مطالعه شبیه‌سازی بالستیک داخلی و جریان‌های خروجی از موتور سوخت جامد، بررسی شده است. میدان جریان در نظر گرفته شده در این مسئله شامل گرین استوانه‌ای و دیواره جامد موتور و دامنه جریان در خروجی نازل، مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفته است. معادلات جریان به صورت متقارن محوری و با فرض تراکم پذیری برای پدیده سوزش سوخت در حالت سوزش غیر فرسایشی،بکار گرفته شدهاست. در مطالعه حاضر، گرین سوخت از نوع استوانه‌ای، که از کاربردترین نوع گرین های سوخت به لحاظ سادگی درتولید می باشد،در نظر گرفته شدهاست. به جهت نزدیکی بیشتر مدل شبیهساز به فرآیند واقعی، از توابع تعریف شده توسط کاربر در نرم افرار فلوئنت،برای توصیف برخی کمیتها و پدیدههای خاص مسئله مورد بررسی، استفاده شدهاست. در پایان نتایج حاصل از شبیه‌سازی در حالتهای مختلف سوزش سوخت، مورد بررسی و نشان دهنده دقت مدل شبیهساز با استفاده از وارد کردن پارامترهای تاثیرگذار بر سوزش سوخت می باشد.
پیشرانش/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
سبحان حرفت؛ مصطفی محمودی
دوره 7، شماره 2 ، تیر 1402، ، صفحه 49-58
چکیده
امروزه افزایش برد گلوله‌های متداول از اهمیت زیادی برخوردار شده است. فناوری‌های قبلی، برد گلوله‌ها را به مقدار مشخصی افزایش می‌داد. این فناوری‌های پیشین در گلوله‌های توپخانهای شامل فناوری ایجاد دمش در پایه گلوله و استفاده از فناوری گلوله راکتی می‌باشد. امروزه شرکت‌های بزرگ تحقیقاتی از فناوری جدیدی در افزایش گلوله توپ استفاده ...
بیشتر
امروزه افزایش برد گلوله‌های متداول از اهمیت زیادی برخوردار شده است. فناوری‌های قبلی، برد گلوله‌ها را به مقدار مشخصی افزایش می‌داد. این فناوری‌های پیشین در گلوله‌های توپخانهای شامل فناوری ایجاد دمش در پایه گلوله و استفاده از فناوری گلوله راکتی می‌باشد. امروزه شرکت‌های بزرگ تحقیقاتی از فناوری جدیدی در افزایش گلوله توپ استفاده میکنند. بر اساس ادعای این شرکتها فناوری‌های جدید میتواند برد گلوله 155 میلیمتری را تا 155 کیلومتر افزایش دهد. فناوری جدید همان استفاده از فناوری رمجت سوخت جامد است که اکنون بسیار موردتوجه قرارگرفته است. موتور‌ها‌ی رمجت، هیچ قطعهی متحرکی ندارند و در نگاه اول، مانند یک لوله توخالی به نظر میرسند که بیشتر در سرعتهای مافوق صوت به کار میروند. در اینگونه موتورها، برای روشن شدن موتور ابتدا باید سرعت هوا به مقدار لازم برسد در صورت رخداد چنین حالتی، موتور رم جت بهطور خودکار روشن می‌شود. در این پژوهش فناوری گلوله رم جت و پیشرفتهای حاصله در آن بررسیشده است. با توجه به بررسی‌های انجام شده، یکی از فناوری‌های مهم آینده در گلوله‌های توپخانهای، استفاده از فناوری رمجت است.
پیشرانش/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
امیرمحمد نی زن حسینی؛ حسین مهدوی مقدم
دوره 7، شماره 1 ، اردیبهشت 1402، ، صفحه 25-33
چکیده
هدف از انجام این تحقیق، بررسی اثر سه پارامتر زاویه تزریق جریان ثانویه، مکان تزریق جریان ثانویه و شکل هندسی مقطع کانال کنارگذر بر روی انحراف زاویه بردار تراست می‌باشد. این بررسی به صورت دو بعدی و سه بعدی برای یک نازل دو گلوگاهه مورد شبیه-سازی واقع شده است. نتایج شبیه‌سازی دوبعدی حاکی از آن است که با افزایش زاویه تزریق جریان ثانویه نسبت ...
بیشتر
هدف از انجام این تحقیق، بررسی اثر سه پارامتر زاویه تزریق جریان ثانویه، مکان تزریق جریان ثانویه و شکل هندسی مقطع کانال کنارگذر بر روی انحراف زاویه بردار تراست می‌باشد. این بررسی به صورت دو بعدی و سه بعدی برای یک نازل دو گلوگاهه مورد شبیه-سازی واقع شده است. نتایج شبیه‌سازی دوبعدی حاکی از آن است که با افزایش زاویه تزریق جریان ثانویه نسبت به افق، میزان انحراف زاویه بردار تراست، حداکثر حدود 27 درصد نسبت به بیشترین مقدار آن کاهش مییابد. همچنین، با قرارگیری محل تزریق جریان ثانویه در بعد از گلوگاه، میزان انحراف زاویه بردار تراست نسبت به حالت قبل از گلوگاه افزایش مییابد. بیشترین اختلاف بین حالت تزریق در گلوگاه و تزریق بعد از گلوگاه حدود 25 درصد و بیشترین انحراف زاویه بردار تراست، در زاویه 45 درجه و در محل تزریق در گلوگاه اتفاق افتاده است.
پیشرانش/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
زینب حاجی بابایی طاهری؛ جاماسب پیرکندی؛ یوسف عباسی
دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1400، ، صفحه 23-34
چکیده
زیرسیستم کنترل دمای هر ماهواره وظیفه تأمین و حفظ دمای مجاز تجهیزات آن ماهواره را برعهده دارد. طبیعی است که اگر این زیرسیستم از ماهواره بهدرستی طراحی نشود، سایر زیرسیستمها از جمله محموله قادر نخواهند بود وظیفه خود را انجام دهند. به طور کلی، برای طراحی سیستمهای کنترل دما دو روش فعال و غیرفعال وجود دارد. بررسی‌های انجام شده ...
بیشتر
زیرسیستم کنترل دمای هر ماهواره وظیفه تأمین و حفظ دمای مجاز تجهیزات آن ماهواره را برعهده دارد. طبیعی است که اگر این زیرسیستم از ماهواره بهدرستی طراحی نشود، سایر زیرسیستمها از جمله محموله قادر نخواهند بود وظیفه خود را انجام دهند. به طور کلی، برای طراحی سیستمهای کنترل دما دو روش فعال و غیرفعال وجود دارد. بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که المانهایی میتوانند برای کنترل دمای یک ماهواره مقیاس کوچک مناسب باشند که دارای وزن، حجم و توان مصرفی پایین باشد. از این رو، تجهیزات کنترل دمای غیرفعال در ماهواره‌های مقیاس کوچک بسیار استفاده می‌شود. رایجترین این تجهیزات پوششها، عایقها و رنگها میباشند. اما معمولاً برای طراحی حرارتی ایمنتر ماهواره‌های کوچک از برخی المانهای فعال هم استفاده می‌شود. در میان المانهای فعال حرارتی، گرمکنها رایجتر می‌باشد، چرا که گرمکنها نسبت به سایر تجهیزات فعال حجم و وزن کمی را به خود اختصاص داده و همچنین توان کمتری نسبت به سایر المانها مصرف میکنند.
پیشرانش/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
جاماسب پیرکندی؛ علیرضا زلفی
دوره 5، شماره 3 ، آذر 1400، ، صفحه 67-79
چکیده
قانون دوم ترمودینامیک و اگزرژی در تحلیل‌های سیستمهای پیشرانش موضوع مهمی می‌باشد که در سالهای اخیر به شدت مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. بررسی‌ها نشان می‌دهد که تحلیل قانون اول در سیستمهای پیشرانش هوایی به تنهایی دارای ارزش و اعتبار علمی پایینی بوده و جهت بررسی دقیق یک سیستم باید قانون دوم و اگزرژی نیز مورد ...
بیشتر
قانون دوم ترمودینامیک و اگزرژی در تحلیل‌های سیستمهای پیشرانش موضوع مهمی می‌باشد که در سالهای اخیر به شدت مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. بررسی‌ها نشان می‌دهد که تحلیل قانون اول در سیستمهای پیشرانش هوایی به تنهایی دارای ارزش و اعتبار علمی پایینی بوده و جهت بررسی دقیق یک سیستم باید قانون دوم و اگزرژی نیز مورد بررسی قرار گیرد. تحلیل ترمودینامیکی موتور‌ها‌ی هوا‌تنفسی مافوق صوت به ویژه موتور‌ها‌ی رمجت و اسکرم‌جت با هدف مطالعه بر روی عملکرد آن در دهه اخیر توجه پژوهشگران زیادی را به خود جلب کرده است. در این روش با استفاده از قوانین ترمودینامیکی و تحلیل‌های اگزرژی، موتور‌ها‌ی رمجت و اسکرم‌جت به صورت سیستمی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و حالت بهینه آنها استخراج می‌شود. هدف عمده این پژوهش بررسی و ارائة آخرین یافتههای تحقیقاتی در این حوزه با تمرکز بر موتور‌ها‌ی رمجت و اسکرم‌جت می‌باشد.
پیشرانش/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
مرتضی بیاتی
دوره 5، شماره 2 ، مرداد 1400، ، صفحه 19-27
چکیده
در این تحقیق عملکرد موتور توربوجت J85-GE21 با تحلیل اگزرژی اجزای تشکیل‌دهندة آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. با استفاده از روابط تعادل اگزرژی، عملکرد موتور توربوجت و اجزای آن برای بارگذاری‌های توانی مختلف در دو ارتفاع سطح دریا و 000,11 متری و در چندین سرعت پروازی بررسی شده است. بالاترین بازدة اگزرژی در سطح دریا مربوط به کمپرسور با 72/96% بوده ...
بیشتر
در این تحقیق عملکرد موتور توربوجت J85-GE21 با تحلیل اگزرژی اجزای تشکیل‌دهندة آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. با استفاده از روابط تعادل اگزرژی، عملکرد موتور توربوجت و اجزای آن برای بارگذاری‌های توانی مختلف در دو ارتفاع سطح دریا و 000,11 متری و در چندین سرعت پروازی بررسی شده است. بالاترین بازدة اگزرژی در سطح دریا مربوط به کمپرسور با 72/96% بوده و پس از آن نازل و توربین به ترتیب با 70/93% و 31/92% قرار دارند. با کاهش سرعت هوای ورودی به موتور در هر ارتفاعی، بازده تمامی اجزاء موتور و بازده کلی کاهش یافت. کمترین بازدة اگزرژی در سطح دریا مربوط به پسسوز با 81/54% و پس از آن محفظة احتراق با 42/80% بود. افزایش ارتفاع باعث کاهش 70% اتلاف اگزرژی موتور می‌شود. بازده کلی موتور با فرض ثابت بودن فشار هوا با افزایش درجه حرارت هوای ورودی به ازای هر یک درجه افزایش درجه حرارت، 45/0% کاهش مییابد.
پیشرانش/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
علی صابری مقدم؛ فرهاد منصوری زاده؛ اسماعیل ولی زاده
دوره 5، شماره 2 ، مرداد 1400، ، صفحه 43-56
چکیده
پیشرانههای ژل به علت برخورداری از مزایای هر دو پیشرانه جامد و مایع آیندة امید بخشی در کاربردهای هوافضایی دارند. پیشرانههای ژل پیشرانههای مایعی هستند که خواص رئولوژیکی آنها با افزودن ژل‌کننده و برخی افزودنی‌ها تغییر میکند. خواص رئولوژیکی پیشرانه تأثیر زیادی بر فرآیند اتمیزاسیون آن دارد، بنابراین در این ...
بیشتر
پیشرانههای ژل به علت برخورداری از مزایای هر دو پیشرانه جامد و مایع آیندة امید بخشی در کاربردهای هوافضایی دارند. پیشرانههای ژل پیشرانههای مایعی هستند که خواص رئولوژیکی آنها با افزودن ژل‌کننده و برخی افزودنی‌ها تغییر میکند. خواص رئولوژیکی پیشرانه تأثیر زیادی بر فرآیند اتمیزاسیون آن دارد، بنابراین در این مقاله ضمن معرفی خواص رئولوژیکی پیشرانة ژل، به تأثیر خواص این پیشرانه بر اتمیزاسیون در انژکتور جریان پیچشی پرداخته شده و برخی نکات مهم جهت طراحی انژکتور جریان پیچشی، به منظور افزایش کیفیت اتمیزاسیون پیشرانة ژلی ارائه شده است. نتایج حاصل از بررسی‌ها نشان دادند که بالا بودن ویسکوزیتة اولیة پیشرانة ژل نسبت به پیشرانة مایع مادر موجب افزایش ضریب تخلیه، اندازه قطر قطرات و طول شکست صفحات ژل و کاهش زاویة پاشش در انژکتور جریان پیچشی می‌شود و از نظر میزان اثرگذاری بر عملکرد سیستم پیشرانش ژل اندازة قطر قطرات از اهمیت بیشتری برخوردار است. همچنین، با توجه به خاصیت نازک‌شوندگی برشی پیشرانة ژل و امکان اتمیزاسیون پیشرانة ژل با انژکتور جریان پیچشی، به منظور بهبود اتمیزاسیون پیشرانة ژل، طراحی انژکتور جریان پیچشی باید به‌گونه‌ای باشد که نرخ برش بیشتری به پیشرانة ژل جهت کاهش ویسکوزیته اولیه آن اعمال کند.
پیشرانش/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
زهیر صبوحی؛ محمد رزمجوئی
دوره 5، شماره 1 ، خرداد 1400، ، صفحه 15-28
چکیده
در این مقاله، به بررسی انتقال حرارت و فناشوندگی عایقهای حرارتی مورد استفاده در موتور و نازل پرداخته شده است. معادلات انتقال حرارت و جرم در دو بعد در یک نازل همگرا-واگرا در نظر گرفته شده است. برای حل این معادلات از روش حجم محدود و از روش ضمنی برای وابستگی زمانی استفاده شده است. معادلة تجزیه که به فرم آرنیوس نوشته شده با استفاده از روش ...
بیشتر
در این مقاله، به بررسی انتقال حرارت و فناشوندگی عایقهای حرارتی مورد استفاده در موتور و نازل پرداخته شده است. معادلات انتقال حرارت و جرم در دو بعد در یک نازل همگرا-واگرا در نظر گرفته شده است. برای حل این معادلات از روش حجم محدود و از روش ضمنی برای وابستگی زمانی استفاده شده است. معادلة تجزیه که به فرم آرنیوس نوشته شده با استفاده از روش رانگ-کوتا حل شده و چگالی و شار جرمی گاز تولیدی در هر گام زمانی بدست آمده است. همچنین، مدلی برای لحاظ نرخ پسروی ارائه شده است. اعتبارسنجی مدل با نتایج تجربی رایز در عایق سیلیکافنولیک مقایسه شده و نشان از انطباق خوب نتایج حاصل از شبیه‌سازی با مشاهدات تجربی می‌باشد. پس از صحهگذاری نتایج بدست آمده به بررسی تأثیر ضریب تصحیح دمش پرداخته شده و نتایج نشاندهندة حائز اهمیت بودن این ضریب برای طراحی دقیق عایقهای فناشونده است. ضریب تصحیح دمش باعث کاهش ضریب انتقال حرارت جابهجایی، کاهش پسروی سطح و در نتیجه کاهش دمای پشت عایق می‌شود. بنابراین، در مواردی که ضخامت عایق قابل توجه یا گرمای فناشوندگی عایق پایین باشد، این پارامتر میتواند حائز اهمیت بوده و نتایج نهایی و در نتیجه طراحی نهایی را تحت تأثیر قرار دهد.
پیشرانش/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...
امیر مردانی؛ امیر آقابیگی؛ حسنا باهنر
دوره 5، شماره 1 ، خرداد 1400، ، صفحه 57-65
چکیده
در این مقاله، مطالعة میدان جریان یک محفظة احتراق توربین گاز مدل در حالت سرد برای کارکرد معمول و چسبیدگی شعله به سرمشعل به روش تجربی و نیز با کمک شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ انجام شده است. ابعاد هندسی پلنیوم و نتایج اندازه‌گیری تجربی صدای محفظه بیانگر تولید صدایی با فرکانس نزدیک به رزونانس پلنیوم دارد. برای بررسی اثر میدان جریان، از ...
بیشتر
در این مقاله، مطالعة میدان جریان یک محفظة احتراق توربین گاز مدل در حالت سرد برای کارکرد معمول و چسبیدگی شعله به سرمشعل به روش تجربی و نیز با کمک شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ انجام شده است. ابعاد هندسی پلنیوم و نتایج اندازه‌گیری تجربی صدای محفظه بیانگر تولید صدایی با فرکانس نزدیک به رزونانس پلنیوم دارد. برای بررسی اثر میدان جریان، از نتایج عددی برای کارکرد معمول مشعل و حالت شعله چسبیده استفاده شده است. نتایج عددی نشان می‌دهد که تغییر نسبت هوا میان چرخانندة بیرونی و داخلی به متمایل شدن لایة برشی خروجی به سمت سرمشعل و ایجاد جت کواندا روی دیواره منجر می‌شود. میدان جریان حاصل از شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد که در حالت چسبیدگی شعله به سرمشعل، ناحیة جریان بازگشتی داخلی سرعتهای منفی کوچکتر به خود میگیرد و ناپایداری لایة برشی در خروجی نازل بیرونی و گردابه‌های آن در اثر چسبیدگی جریان به دیواره از بین میروند. حذف ناپایداری لایة برشی در خروجی یکی از نازلها میتواند عامل حذف یکی از دو فرکانس پایه نوسانات و مضارب صحیح آن در اندازهگیریهای تجربی باشد.
