بررسی تجربی اثر سطح مقطع گلوگاه ثانویه بر عملکرد راه اندازی دیفیوزر در تست نازل سهموی بهینه تراست

سطح مقطع گلوگاه ثانویه یکی از مهمترین پارامترهای طراحی یک دیفیوزر خروجی گاز مافوق صوت است که با انتخاب مقدار کمینه آن علاوه بر کاهش فشار راه اندازی، کاهش قابل توجه در ابعاد دیفیوزر نیز رخ می دهد. در تحقیق حاضر، به بررسی تجربی اثر اندازه سطح مقطع گلوگاه ثانویه در عملکرد شبیه‌ساز ارتفاع بالا در تست یک نازل سهموی بهینه تراست با نسبت سطح 7/34 پرداخته شده است. در ابتدا روش‌های تئوری تعیین کمینه مساحت مجاز گلوگاه ثانویه دیفیوزر مورد بررسی قرار گرفته است. سپس، نتایج تست‌های تجربی مقیاس کوچک با هوای فشرده در نسبت سطح‌های بی‌بعد ورودی دیفیوزر به گلوگاه ثانویه (ad/ast) برابر 7/1، 8/1، 85/1، 9/1 و 2 ارائه شده است. در این تست ها، به منظور بررسی عملکرد پایای جریان، فشارگذاری تدریجی در محفظه نازل انجام شده و فشار محفظه خلاء و توزیع فشار استاتیکی در طول دیفیوزر اندازه‌گیری شده است. نتایج نشان می‌دهد که کاهش سطح مقطع گلوگاه ثانویه در تست نازل‌های سهموی به دلیل وجود فیزیک جریان داخلی متفاوت نسبت به نازل‌های مخروطی و ایده‌آل، با محدودیت بیشتری مواجه است. مقایسه نتایج تست حاضر با نتایج تخمین روش‌های تئوری موجود نشان می دهد که روش های تئوری به دلیل در نظر نگرفتن اثر پروفیل سهموی نازل برای پیش‌بینی کمینه مساحت گلوگاه ثانویه مجاز ناتوان هستند. همچنین مشاهده گردید که کمینه فشار راه‌اندازی دیفیوزر در ad/ast برابر 7/1 از سایر حالت‌های تست پایین‌تر بوده و جریان در گلوگاه ثانویه دیفیوزر در مقادیر ad/ast بالاتر از 9/1 به حالت خفگی رسیده است.