نوع مقاله : علمی پژوهشی
نویسندگان
1 آزمایشگاه پژوهشی توربولانس، دینامیک سیالات محاسباتی و احتراق، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه قـم
2 استادیار بخش مهندسی مکانیک، دانشگاه قم
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 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.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
- R. Heidari, A.H. Adami, " Specific Grain Analysis and Rapid Internal Ballistic Simulation for Solid Motor ", Journal of Space Science and Technology, Issue 5, No.3, pp. 59-72, 2016.
- R. Greatrix and J. J. Gottlieb, “Erosive burning model for composite-propellant rocket motors with large length-to-diameter ratios,” Can. Aeronaut. Sp. J., vol. 33, pp. 133–142, 1987.
- M. Tauzia and A. Davenas, Solid rocket propulsion technology. Pergamon Press Ltda., 1993.
- R. Greatrix and J. Karpynczyk, “Rocket Vehicle Design for High-Altitude Payload Delivery,” in Proceedings: CSME Forum, 1998, pp. 251–257.
- Deiwert G.S., Numerical Simulation of Three-Dimensional Boattail Afterbody Flow Fields, AIAA 80-1347,1980.
- Bergman B. K. and Treiber D. A., The Application of Euler and Navier-Stokes Methodology to 2-D and 3-D Nozzle-Afterbody Flowfields, AIAA 88-0274,1988.
- Verma S.B. and Ciezki H.K., Unsteady Nature of flow Separation Inside a Thrust Optimized Parabolic Nozzle, AIAA 2003-1139,2003.
- Hunter C. A., Experimental Investigation of Separated Nozzle Flows, Journal of Propulsion and Power, Vol. 20, No. 3, pp. 527-536, 2004.
- Balabel, A.M. Hegab, M. Nasr, Samy M. El-Behery., Numerical Simulation of Turbulent Gas Flow in a Solid Rocket Motor Nozzle, ASAT- 13, May 26 – 28, 2009.
- McDonald, B. A., The Development of an Erosive Burning Model for Solid Rocket Motors Using Direct Numerical Simulation, PhD Dissertation, School of Aerospace Engineering Georgia Institute of Technology, 2004.
- Moradi, M., “Study of Missile Propulsion Ignition Systems,” Khajenaseer University of Technology, A Master of Science Seminar, 2004 (In Persian).
- Moradi, H. “Simulation and Modeling of Internal Ballistic for a Specific Solid Propellant Missile,” (M.Sc. Thesis), Khajenaseer University of Technology, 2006 (In Persian).
- Ghaed-Rahmati, A and Ghafouri, J., “Numerical Simulation of Heat Transfer Inside Solid Propellant Engines,” 12th Conference on Fluid Dynamics, 2009 (In Persian).
- Seifollah zadeh, A., and Jahangiri, M. “Calculation of Linear Instability of Combustion inside a Two-Stage Solid Propellant Engine and Comparison with Existing Results,” 5th Conference of Iranian Aerospace Propulsion Society, 2012 (In Persian).
- Rezaeian, E., and Mirsajedi, S.M., “Calculation of Linear Instability of Combustion inside a Two-Stage Solid Propellant Engine and Comparison with Existing Results,” Journal of Space Science and Technology, Vol.5, No. 1, 2012, (In Persian).
- K. Moayyedi, M. Esfandi, “Numerical Simulation of Unsteady Flow and Heat Transfer inside the Nozzle Chamber of Solid Propellamt Engine”, 4th Conference of Iranian Aerospace Propulsion Society, 2018(In Persian).
- Scot Moore, “Ballistics Modeling of Combustion Heatloss through Chambers and Nozzles of Solid Rocket Motors”. B.S. Thesis, California State University, Sacramento, 2004.
- Solid Rocket Motor Performance Analysis and Prediction’’, NASA SP-8339, May 1971.
- Fooladi, “Fundamentals of Solid Propellant Proplusion Systems Design", Malek-Ashtar University of Technology Publications.
- R. Menter, “Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications", NASA Antes Research Center, Moffett Field, California 94035.
- K. Moayyedi, A. Bashardust, “Numerical Simulation of Flow Field and Dust Particles Deposition around Raw Material Piles", 22nd Int. Conference of Iranian Mechanical Engineering Society, Tehran, 2015.
- John James E. A., “Gas Dynamics”, Allyn and Bacon, 1984.
- Pheodosov, E., “Introduction to Missle Design”, Translated to Farsi by J. Roshanian, KNTU Publications, 2008.
- Esfandi, M. “Numerical Simulation of the Unsteady Flow and Calculation the Heat Transfer Coefficient of Solid Propellant Rockets,” (M.Sc. Thesis in Mechanical Engineering), University of Qom, 2020 (In Persian).
)