تدوین و صحه‌گذاری یک الگوریتم طراحی مفهومی برای موتورهای سوخت مایع سیکل انبساطی

اسدالهی قهیه, عبدالله; نیک آئین, ساناز; رمش, داود

نوع مقاله : علمی- ترویجی

نویسندگان

¹ استادیار، دانشگاه صنعت هواپیمایی کشوری ، تهران، ایران

² دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی ، واحد علوم تحقیقات، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی هوافضا، تهران، ایران

³ استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

چکیده

این مقاله روشی نوین و فراگیر در راستای طراحی مفهومی موتورهای سوخت مایع سیکل انبساطی ارائه می‌دهد. از مزایای کد محاسباتی توسعه داده شده در این پژوهش، امکان در نظرگرفتن رژیم کار بدون کاویتاسیون پمپها با بیشینه کردن ضربة ویژه سامانة موتور است. بر مبنای الگوریتم ارائه شده، رژیم پایای موتور مدلسازی ریاضی استاتیکی می‌شود. این امر برای افزایش قابلیت اطمینان، کاهش هزینهها در فاز طراحی مفهومی و بهینه‌سازی قابل توجه است. یکی پارامترهای تأثیرگذار در قابلیت اطمینان یک سامانه سادگی آن بوده که در این سیکل با حذف مولد گاز از پیچیدگی سامانه کاسته خواهد شد. الگوریتم پیشنهادی علاوه بر برآوردهای ابعادی و عملکردی سامانة موتور، کارایی سامانة پیشرانش (ضربة ویژة موتور، بازدة توربین و پمپها) را در نقاط مختلف کاری بررسی میکند. الگوریتم محاسباتی مدل ریاضی استاتیکی به زبان «ماکروسافت ویژال استادیو» تهیه شده است. برای راستیآزمایی روش یاد شده، نتایج محاسبات تئوری برای موتور "RL10" با دادههای واقعی آن مقایسه می‌شود که حاکی از دقت مناسب مدل یاد شده میباشد. ‌‌

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.26764253.1399.4.3.4.6

مراجع

[1] Humble, R.W., Henry, G.N., and Larson, W.J., Space Propulsion Analysis and Design, McGraw-Hill, New York, 1995.

[2] Yazici, B., "Conceptual Design Optimization for Liquid Rocket Propulsion System of Multi-Stage Launch Vehicle”, The 3rd International Conference on Recent Advances in Space Technologies-RAST2007, Turkey, 2007.

[3] Binder. M., An RL10A-3-3A Rocket Engine Model, Using the Rocket Engine Transient Simulator (ROCETS) Software. Contractor Report NASA CR-190786, NASA, 1993.

[4] Ramesh, D. and Shahheidari, M., "Development of A Tool for Conceptual Design of Closed-loop Liquid Propellant Propulsion Systems", The 18th Annual Iranian Conference of Iranian Society of Mechanical Engineering, K.N.T. University of Technology, Tehran, Iran, 2010.

[5] Ramesh, D., Karimi, H., and Shahheidai, M., “Cycle Optimization of the Staged Combustion Rocket Engines”, Aircraft Engineering and Aerospace Technology: An International Journal, Vol. 89, No. 2, pp. 304-313, 2017.

[6] Huzel, D.K. and Huang, D.H., Design of Liquid Propellant Rocket Engine, Scientific and Technical Information Division, NASA, 1969.

[7] Ramesh, D., Shahheidai, M., and Karimi, H., “Investigation of the Effect of Selecting the Main Parameters of the Chamber on the Operating Parameters of the Turbopump Liquid Fuel Engine of the First Phase of the Satellite on Saturn”, The 17th Annual Iranian Conference of Iranian Society of Mechanical Engineering, Tehran University, Tehran, Iran, 2009 (In Persian).

فناوری در مهندسی هوافضا

تدوین و صحه‌گذاری یک الگوریتم طراحی مفهومی برای موتورهای سوخت مایع سیکل انبساطی

مراجع

مراجع

دوره 4، شماره 3 - شماره پیاپی 14
آبان 1399
صفحه 35-43

تدوین و صحه‌گذاری یک الگوریتم طراحی مفهومی برای موتورهای سوخت مایع سیکل انبساطی

مراجع

مراجع

دوره 4، شماره 3 - شماره پیاپی 14آبان 1399صفحه 35-43

دوره 4، شماره 3 - شماره پیاپی 14
آبان 1399
صفحه 35-43