شبیه‌ سازی دینامیک توربوپمپ موتور سوخت مایع همراه با اثر مسیرهای هیدرولیک درونی پمپ

رفتار دینامیکی پارامترهای هیدرولیکی جریان در رژیم گذرای عملکردِ توربوپمپ موتورهای سوخت مایع، متاثر از عوامل متعددی است. در این مقاله، عواملی چون؛ اینرسی پمپ‌ها، موازنه‌ی توان پمپ‌ها با توربین، افزایش دمای سیال هنگام عبور از پمپ و تغییر بازده با تغییر دور توربوپمپ شبیه‌سازی شده‌اند. نخستین بار، پرشدگی مسیرهای اصلی پمپ و همچنین پرشدگی مسیرهای هیدرولیکی درونی پمپ نیز، در کنار معادلات اصلی پمپ، شبیه‌سازی و به‌کارگیری شده‌اند. این شبیه‌سازی با نوشتن معادلات دیفرانسیل حاکم بر هر عامل، کوپل کردن کلیه‌ی معادلات و سپس حل مساله به روش حجم محدود در نرم‌افزار سیمولینک متلب انجام شده است. نتایجِ مدل ریاضیِ حاصل با داده‌های تجربیِ‌ یک توربوپمپ واقعی مقایسه شده و نشان داده شده که در صورتی که اثر مسیرهای هیدرولیکی درونی پمپ، در نظر گرفته نشود، «زمان تاخیر استارت توربوپمپ» تطابقی با نتایج ندارد و با اعمال این اثر، تطابق مناسب و قابل قبولی برقرار می‌شود. هم‌چنین نشان داده شده است که با افزایش مقاومت و اندوکتانس مسیر درونیِ پمپ، می‌توان زمان تاخیر استارت را تغییر داد و از آن به عنوان پارامتر بهینه‌ کردن فرایند استارت موتور استفاده نمود.