بررسی شیپوره آیرواسپایک تقارن محوری

شیپوره‌های آیرواسپایک یکی از انواع شیپوره‌های همگرا واگرا بوده که در مقایسه به شیپوره‌های همگرا –واگرای مرسوم دارای مزایا و معایبی است. این نوع از شیپوره ها دارای بازدهی بیشتر در مقایسه با شیپوره‌های مرسوم استفاده شده در سامانه های پیشرانش فضایی است. همچنین قابلیت استفاده به عنوان پیشرانش برداری از دیگر مزایای این نوع شپیوره‌ها است. از معایب این نوع شیپوره‌‌ها می‌توان به وزن بیشتر و نیاز به خنککاری اشاره کرد. در پژوهش حاضر با هدف بررسی کاهش وزن از طریق بریدن طول شیپوره و نیز بررسی توزیع دما روی آن یک شیپوره آیرواسپایک تقارن محوری مورد بررسی قرارگرفت. این شیپوره با استفاده از ایجاد یک شبکه سازمان یافته و با استفاده از روش kε مورد بررسی قرارگرفت. تحلیل صورت گرفته با توجه به تاثیر تغییر فشار روی جریان با اعمال تغییر نسبت فشار از 2 تا 50 در دوطرف شیپوره انجام شد. در نهایت برای مطالعه اثر کاهش طول توپی در چهار حالت برش خورده مختلف مورد بررسی قرار گرفت. برای شبیه‌سازی این بخش از نسبت فشار 10 استفاده شد. نتایج بیانگر تغییرات جریان در اثر کاهش طول توپی بوده به صورتی که در صورت برش بیش از 40 درصد توپی، جریان دچار تغییرات کلی می‌گردد. از سوی دیگر افزایش فشار تا حدود 10 بار باعث کاهش دما تا حدود 740 کلوین در بخش وسیع تری از ایرواسپایک می شود. این در حالیست که افزایش بیشتر فشار بر روی کاهش دما اثر چندانی ندارد.

Investigation Axisymmetric Aerospike Nozzle

Aerospoke nozzle is on kind of the convergingdiverging nozzle that there are more effective than of the Bell nozzle. The aerospike nozzle have high efficiency in the all Number of Pressure Ratio (NPR). Also, the usability as a vector thrust is the other benefits of the aerospike nozzle. The disadvantage of the aerospike nozzle it’s heavier than as the Bell nozzle and the aerospike nozzle requires cooling system. There are a few studies about the aerospike nozzles and the use of this type of nozzles requires more experimental and theoretical studies. In this study reported the results of numerical simulation an axisymmetric aerospike nozzle. In This study used a structure grid and the Kε turbulence model. The effected of NPR was investigated and the NPR varied between 2 to 50. The results shows linear relation between NPR and nozzle mass flow rate. In the last part of this study the effected of the spike length was studied. The four defferent spikes was modeled by 20, 40, 60 and 80 percent length of the first spike length in 10 NPR and results shows the cutting more than 40 percent length of the spike effect in flow quality.