تعیین مشخصات کلی اسپری انژکتور سوخت یک رانشگر تک‎مولفه‎ای هیدرازینی 10 نیوتنی به کمک تحلیل cfd

رانشگرهای تک‌مولفه‌ای سیستم کنترل وضعیت، یک نیاز برای توسعه و کاربردی‌سازی ماهواره‌ها در فضا می‌باشند که از فناوری بالا و گران‌قیمتی نیز برخوردارند. هم‎‌اکنون رانشگرهای هیدرازینی، پرکاربردترین رانشگرهای سامانه‌هایِ هدایت و کنترل محموله‌های بازگشتی و محموله‌های سرنشین‌دار محسوب می‌شوند. در این مقاله، شبیه‎سازی یک انژکتور اسپری مخروطی با دو ورودی مماسی به عنوان انژکتور سوخت یک رانشگر تک‎مولفه‎ای هیدرازینی کاتالیستی با پیشران 10 نیوتن، ارائه می‎شود. این انژکتور به گونه ای طراحی شده است که یک زاویه پاشش متوسط (نه چندان بزرگ) و ضخامت لایه خیلی کم به دست دهد که با توجه به محدودیت طول محفظه کاتالیستی مناسب بوده و پودرسازی ریزتری به دست دهد. این انژکتور از نوع گریز از مرکز بوده و یک ستون هوا در درون آن شکل می‎گیرد، از اینرو دو جریان پیچشی آشفته در دو فاز مختلف مایع و گاز که دارای سطح آزاد مشترک اند، در درون آن وجود دارد. شبیه‎سازی جریان داخلی انژکتور بوسیله‏ی نرم‎افزار فلوئنت به منظور پیش بینی مشخصه های جریان خروجی و اطمینان از شکل‎گیری ستون هوا درون آن انجام گرفت. این مشخصه ها شامل زاویه مخروط پاشش، ضخامت لایه سیال خروجی، توزیع سرعت خروجی و غیره است. بدین منظور از روش حجم سیال استفاده شد و آشفتگی جریان نیز با استفاده از مدل k-e شبیه‌سازی شد. نتایج این مطالعه، به تفصیل ارائه و بحث شده است.