نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگاه هوافضا و دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 استادیار پژوهشگاه هوافضا- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

3 دانشگاه صنعتی امیرکبیر

10.22034/jssta.2022.323217.1045

چکیده

حل دقیق سامانه‌های پیچیده‌ای مانند سامانه‌های فضایی علی‌الخصوص سامانه‌های پیشرانش فضایی، بسیار پرهزینه و زمان‌بر می‌باشد. با توسعه و ساخت مدل‌‌های جانشین، می‌توان از مدت زمان حل کاسته و بالتبع هزینه را کاهش داد. هر چقدر مدل جانشین به مدل واقعی نزدیک‌تر باشد، حل دقیق‌تر و درصد خطا کاهش می‌یابد و بالعکس. مدل‌های جانشین با دقت بالا را فرامدل می‌نامند. مبنای تولید یک فرامدل با دقت بالا، انجام آنالیز حساسیت با دقت بالا با انتخاب روش مناسب می‌باشد. آنالیز حساسیت می‌تواند میزان تاثیر متغیرهای ورودی بر متغیرهای خروجی را نمایش داده و با حذف متغیرهای ورودی کم اثر یک مدل جانشین مناسب تولید نماید. از این رو انجام آنالیز حساسیت در حل سامانه‌های پیچیده ارزش بالایی دارد. هدف از این مقاله، آنالیز حساسیت طراحی چندموضوعی یک سامانه پیشرانش تک‌مولفه‌ای فضایی به روش نمونه‌برداری ابر مکعب لاتین می‌باشد. در این مقاله موضوعات مرتبط با سامانه پیشرانش تک‌مولفه‌ای فضایی به شش قسمت : مخزن گاز پرفشار، مخزن سوخت مایع، انژکتور، محفظه تجزیه، بسترکاتالیستی و نازل تقسیم‌بندی شده است. با تعیین متغیرهای ورودی و خروجی هر یک از موضوعات، نتایج آنالیز حساسیت به دو صورت میزان حساسیت متغیرهای ورودی بر خروجی و همبستگی دو به دو پارامترها با یکدیگر به نمایش گذاشته شده است. همان‌طور که در نتایج مشاهده می‌شود، متغیر ورودی ضربه‌ویژه، در مخزن گاز پرفشار و مخزن سوخت مایع، تاثیری بر روی متغیرهای خروجی نمی‌گذارد. در انژکتور، تعداد شیارها، زوایای شیار و فشار مخزن سوخت تاثیر بسزایی بر متغیرهای خروجی ندارند. در نمودار آنالیز حساسیت محفظه تجزیه، شعاع گرانول کاتالیست و برای بسترکاتالیستی، علاوه بر شعاع گرانول، درصد تجزیه آمونیاک نیز بی اثر می‌باشند. در نهایت، آنالیز حساسیت برای نازل نشان می‌دهد که نسبت گرمای ویژه، اثری بر روی متغیرهای خروجی ندارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات