شبیه سازی عددی جریان سیال عامل در مواد متخلخل به منظور کاهش دمای دیواره در موشک سوخت مایع

فرآیند خنک کاری تعریقی برای محافظت از محفظه تراست موتور راکت سوخت مایع برای جلوگیری از ورود انتقال حرارت بسیار زیاد به دیواره ها استفاده می شود. در این تحقیق مدل های ریاضی و کدهای کامپیوتری برای شبیه سازی جریان خنک کننده و پدیده انتقال در خنک کاری تعریقی دیواره محفظه تراست موتور های راکت سوخت مایع توسعه داده‌شده‌اند. در ابتدا مدل جریان درون محیط متخلخل برای جریان تراکم پذیر و تراکم ناپذیر در یک مختصات استوانه ای یک‌بعدی حل‌شده است. پس از بررسی نتایج نشان داده‌شده است که جریان تراکم پذیر ضعیف می باشد و توزیع دما در دو مدل مشابه همدیگر می باشد. نتایج این مدل با کارهای تجربی به‌دست‌آمده در دانشگاه اشتوتگارت اعتبار سنجی شده است. سپس با در نظر گرفتن معادلات جریان عمومیت‌یافته درون پروفیل یک نازل واقعی شرایط جریان گاز داغ درون محفظه تراست حل‌شده و با کد جریان درون محیط متخلخل کوپل شده است تا بتوان در حالت واقع‌بینانه‌تر اثرات خنک کاری و توزیع دمای دیواره را به دست آورد. نتایج نشان می دهد که تغییرات خواص گاز درون محفظه ناشی از اثربخشی خنک کاری تعرقی می باشد. همچنین یک نمونه روش برای کنترل دمای دیواره نازل بیان‌شده است