پیشرانش
حدیثه کریمایی
چکیده
رانشگرهای تک‌مولفه‌ای سیستم کنترل وضعیت، یک نیاز برای توسعه و کاربردی‌سازی ماهواره‌ها و کپسولهای فضایی هستند که از فناوری بالا و گران‌قیمتی نیز برخوردارند. در این مقاله، طراحی و محاسبات یک انژکتور فشاری- پیچشی با اسپری مخروطی توپر به عنوان انژکتور سوخت یک رانشگر تک‌مولفه‌ای کم‌پیشران، ارائه شده است. برای این انژکتور، شبیه‌سازی ...
بیشتر
رانشگرهای تک‌مولفه‌ای سیستم کنترل وضعیت، یک نیاز برای توسعه و کاربردی‌سازی ماهواره‌ها و کپسولهای فضایی هستند که از فناوری بالا و گران‌قیمتی نیز برخوردارند. در این مقاله، طراحی و محاسبات یک انژکتور فشاری- پیچشی با اسپری مخروطی توپر به عنوان انژکتور سوخت یک رانشگر تک‌مولفه‌ای کم‌پیشران، ارائه شده است. برای این انژکتور، شبیه‌سازی جریان داخلی به منظور پیش‌بینی مشخصه‌های جریان خروجی آن شامل زاویه مخروط پاشش، توزیع سرعت خروجی، دبی جرمی، الگوی پاشش و غیره انجام گرفته است. بدین منظور، از روش حجم سیال VOF استفاده شده و آشفتگی جریان نیز با استفاده از مدل k- شبیه‌سازی شده است. این نوع انژکتور، در واقع ترکیبی از انژکتور جریان مستقیم و انژکتور گریز از مرکز است. جریان مستقیم در مرکز انژکتور و جریان پیچشی در کنار دیواره انژکتور جریان دارد. اگر نسبت دهانههای خروجی به درستی انتخاب شود، توزیع شعاعی و محیطی جت مایع یکنواخت می‌شود. این انژکتور برای سامانههای کم‌پیشران نسبت به نوع کاپیلاری (جریان مستقیم) و جریان پیچشی ارجحیت دارد. زیرا هم چتر پاشش مخروطی توپر و بزرگتری نسبت به نوع جریان مستقیم دارد که پوششدهی کاتالیست را بهتر میکند، در عین حال چتر پاششی که ایجاد میکند به بزرگی انژکتور جریان پیچشی نیست که ابعاد شعاعی محفظه را بزرگ کند. با بررسی نتایج، این اطمینان حاصل شد که انژکتور طراحی شده، دبی جرمی مورد نظر (حدود 8/5 گرم بر ثانیه) را در اختلاف فشار معین طراحی (3 بار نسبی) تامین میکند و الگوی پاشش مناسبی رقم میزند. همچنین زاویه پاشش مورد نظر (حدود 35 درجه) نیز توسط آن تامین می‌شود
