نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسنده
استادیار، گروه علوم فضایی، پژوهشگاه هوافضا
چکیده
رانشگرهای تکمولفهای سیستم کنترل وضعیت، یک نیاز برای توسعه و کاربردیسازی ماهوارهها و کپسولهای فضایی میباشند که از فناوری بالا و گرانقیمتی نیز برخوردارند. در این مقاله، طراحی و محاسبات یک انژکتور فشاری-چرخان با اسپری مخروطی توپر به عنوان انژکتور سوخت یک رانشگر تکمولفهای کمپیشران، ارائه شده است. برای این انژکتور، شبیهسازی جریان داخلی بهمنظور پیشبینی مشخصههای جریان خروجی آن انجام گرفته است. این مشخصهها شامل زاویه مخروط پاشش، توزیع سرعت خروجی، دبی جرمی، الگوی پاشش و غیره است. بدین منظور از روش حجم سیال VOF استفاده شده و آشفتگی جریان نیز با استفاده از مدل k- شبیهسازی شده است. نتایج این بررسیها در مقاله به تفصیل ارائه و بحث شده است. این نوع انژکتور در واقع ترکیبی از انژکتور جریان مستقیم و انژکتور گریز از مرکز میباشد. جریان مستقیم در مرکز انژکتور و جریان چرخشی در کنار دیواره انژکتور جریان دارد. هر دو رژیم جریان در محفظه چرخش با یکدیگر ترکیب شده و چتر پاشش به صورت مخروط توپر در نازل تخلیه انژکتور تشکیل میگردد. 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 نوع جریان چرخشی ارجحیت دارد. زیرا هم چتر پاشش بزرگتری نسبت به نوع جریان مستقیم دارد که پوششدهی کاتالیست را بهتر میکند و در عین حال چتر پاششی که ایجاد میکند به بزرگی حالت انژکتور جریان پیچشی نیست که ابعاد شعاعی محفظه را بزرگ کند و نیز توپر است که پوششدهی بهتر کاتالیست را تامین میکند.
کلیدواژهها
موضوعات