طراحی هندسی و آیرودینامیکی نازل جهت افزودن لوله بلست

یک راهکار موجود جهت استفاده از موشک های سوخت جامد تاکتیکی برای منظورهای فضایی افزودن لوله بلست به نازل می باشد. مجهز کردن نازل به لوله بلست علاوه بر ایجاد فضا برای افزودن زیرسیستم های مورد نیاز، امکان پایداری و کنترل ساده تر سامانه را نیز به وجود می آورد. در مطالعه حاضر ابتدا با استفاده از حل عددی، یک نازل سوخت جامد موجود از نقطه نظر هندسی و آیرودینامیکی به منظور دستیابی به عملکرد و راندمان مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. حل عددی انجام شده با استفاده از نرم افزار fluent بوده و مدل آشفتگی به کار رفته از نوع تنش‌های رینولدز پنج معادله‌ای است. به منظور افزودن لوله بلست دو هندسه جدید از نازل مذکور طراحی شده و با توجه به شرایط حاکم بر مسئله، تغییرات سرعت، فشار و درجه حرارت جریان عبوری از نازل مورد بحث قرار گرفته است. با توجه به مشخص بودن دما و فشار محفظه احتراق، خواص گازهای ورودی به نازل با استفاده از نرم افزار تحلیل تعادل شیمیایی محاسبه شده است. نتایج نشان می دهند که افزودن لوله بلست باعث افت فشار کل کمتر از 2 درصد و مقدار ضربه ویژه حدود 3 درصد شده است که با توجه به مزایای به دست آمده قابل قبول است.

geometric and aerodynamic design of the nozzle to add the blast tube

an existing solution for using tactical solid fuel rockets for space purposes is to add a blast tube to the nozzle. equipping the nozzle with a blast tube, in addition to creating space to add the required subsystems, also makes it easier to stabilize and control the system. in the present study, the existing nozzle is first analyzed from a geometric and aerodynamic point of view using numerical solution in order to achieve performance and efficiency. the numerical solution is performed using fluent software and the turbulence model used is of reynolds stress model with five equations. in order to add the blast tube, two new geometries of the mentioned nozzle are designed and according to the prevailing conditions, the changes in velocity, pressure and temperature of the flow through the nozzle have been studied. due to the specificity of the temperature and pressure of the combustion chamber, theproperties of the inlet gases to the nozzle have been calculated using chemical equilibrium analysis software. the results show that the addition of a blast tube causes a decrease in total pressure of less than 2% and a specific impulse value of about 3% which isacceptable considering the benefits obtained.