مدل جدید برای پیش‌بینی نرخ سوزش فرسایشی در موتور سوخت جامد

در پژوهش حاضر یک مدل جدید برای محاسبه‌ نرخ سوزش فرسایشی در موتورهای سوخت جامد پیشنهاد شده است. این مدل در واقع اصلاح‌شده‌ مدل وانگ است و مهم‌ترین تغییری که در آن اعمال شده افزودن اثر تغییر فشار بر نرخ سوزش فرسایشی است. علاوه بر این برای محاسبه‌ گرادیان سرعت روی سطح سوزش در کدهای یک‌بُعدی، روابطی که تاثیر تراکم‌پذیری جریان، دمش گاز و زبری سطح در آن لحاظ شده است، ارایه شدند. برای ارزیابی مدل از نتایج تست یک موتور آزمایشگاهی ساخته شده در این تحقیق استفاده شد. در ضمن برای مقایسه کارآیی و دقت این مدل نسبت به سایر مدل‌های موجود، از شش مدل سوزش فرسایشی دیگر که در مقالات موجود است در شبیه‌سازی موتور آزمایشی استفاده شد. مقایسه‌ نتایج این شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که مدل حاضر دارای دقت بهتری نسبت به مدل‌های دیگر است. مزیت واردکردن تاثیر فشار در مدل وانگ نیز نشان داده شده است. از مزایای مدل ارائه شده آن است که برخلاف مدل‌های معروفی مانند مدل لنویر روبیلارد ضرایب تجربی وابسته به هندسه‌ و نوع سوخت در آن وجود ندارد.

A New Model to Predict Erosive Burning in Solid Rocket Motor

In the present research, a new model is presented to predict the burning rate of a solid rocket motor (SRM) in the presence of erosive burning phenomenon. This model is based on the Wang model and the major modification is adding the pressure change in the erosive burning rate. In addition, the necessary relations needed to calculate the velocity gradient on the propellant surface in a onedimensional internal ballistics code was presented. To assess the new model, the test results of a laboratory motor designed in this research were used. Also, to compare the performance and accuracy of this model with the other models, this motor was simulated with the presented model and the six available models. The results of the comparison indicate that the new model has better accuracy than the other models. The advantage of introducing the pressure effect in the Wang model has been shown. Another advantage of the new model is that this model doesn rsquo;t have any experimental constants dependent on the propellant composition or grain dimensions which is a common defect in popular models such as LenoirRobillard model.