تحلیل عددی تاثیر تزریق سوخت بر بردار نیروی پیش‌ران موتور جت با نازل دارای دو گلوگاه

یکی از موثرترین روش‌های تغییر بردار پیش‌رانش موتورهای جت، استفاده از نازل دارای دو گلوگاه و تزریق سوخت در گلوگاه بالادستی می باشد. پژوهش حاضر به بررسی عملکرد یک سیستم کنترل بردار تراست با هندسۀ نازل دارای دو گلوگاه می‌پردازد. تاثیر تزریق جانبی سوخت بر پارامترهای عملکردی نازل شامل ضریب تخلیه، ضریب تراست، زاویۀ برداردهی، بازدهی برداردهی، نسبت تراست به دبی جرمی و درصد افت تراست مورد مطالعه قرار گرفته‌است. در این پژوهش تزریق هفت سوخت مختلف شامل متان، اتان، پروپان، اکتان، سوخت دیزل، کروسین و نفت‌گاز به‌صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته‌است. نتایج نشان می‌دهند که تزریق سوخت‌های سنگین‌تر موجب ایجاد ضریب تخلیۀ بالاتری می‌گردد؛ اما بیشترین زاویۀ برداردهی در جریان غیراحتراقی توسط سوخت دیزل و اکتان ایجاد می‌شود. به‌طور کلی می‌توان گفت که تزریق سوخت‌های سبک از نظر ضریب تراست، بازدهی برداردهی و نسبت تراست به دبی جرمی عملکرد بهتری دارند، ولی سوخت‌های سنگین از نظر ضریب تخلیه، زاویۀ برداردهی و درصد افت تراست بهتر می باشند.

Numerical Analysis of Fuel Injection Impacts on Thrust-Vectoring in a Dual Throat Nozzle

Today, the Dualthroat Nozzles are known as one of the most effective approaches for fluidic thrust vectoring. The present study investigates the performance of a dual throat fluidic thrustvectoring nozzle. The impacts of fuel secondary injection on performance parameters including discharge coefficient, system thrust ratio, pitch thrustvector angle, pitch thrustvectoring efficiency, thrusttomassflow ratio and thrustloss percentage are presented. Injection of seven different fuels including methane, ethane, propane, octane, diesel fuel, kerosene and gasoil have been investigated. Both reacting and nonreaction conditions have been studied. The results show that heavier fuels provide higher discharge coefficients. On the other hand, light fuels have higher thrust ratios. In the nonreacting conditions, diesel fuel and octane have the largest thrustvector angle,. In general, light fuels offer a better performance in terms of thrust ratio, thrustvectoring efficiency and thrusttomassflow ratio, whereas heavy fuels have a better performance in terms of discharge coefficient, thrustvector angle and thrustloss percentage.