تاثیرات پارامترهای هندسی ناحیه بالادستی بر عملکرد یک بستر کاتالیستی دو بخشی تجزیه هیدرازین

رانشگرهای تک مولفه ای با توجه به سادگی ساختار و قابلیط اطمینان بالایی که دارند، سال ها است که برای کنترل وضعیت یا اصلاح مداری ماهواره ها مورد استفاده قرار میگیرند. سوخت هیدرازین با توجه به ضربه ویژه بالا، قابلیت شروع واکنش در دمای بسیار پایین و قابلیت ماندگاری بسیار خوب برای چندین سال در شرایط فضا به عنوان بهترین گزینه از نقطه نظر قابلیت اطمینان در این رانشگرها مطرح می باشد. بستر کاتالیستی متشکل از فلز فعال ایریدیم با کیفیت ترین محیط برای تجزیه آنی هیدرازین در دمای پایین و دفعات زیاد محسوب می شود. برای بالا بردن پایداری شعله و کاستن از نوسانات فشار داخل بستر تجزیه، عموماً بستر کاتالیست را به دو بخش تقسیم می کنند. ناحیه بالادستی متشکر از گرانول های کوچک بوده و عرض کمی داشته اما ناحیه اصلی از گرانول های درشت تشکیل شده و بخش عمده بستر تجزیه را تشکیل می دهد. در این تحقیق، اثرات پارامترهایی مانند ضخامت ناحیه بالادستی و قطر ذرات تشکیل دهنده آن روی عملکرد محفظه تجزیه بررسی می شوند. در این راستا سه قطر گرانول استاندارد با عدد مش 16.5، 25 و 30 با ضخامت های ناحیه بالادستی (mm) 2.5، (mm) 5 و (mm) 7.5 در یک بستر کاتالیستی به طول (cm) 6.5 مورد مطالعه قرار گرفته اند. قطر گرانول های بستر اصلی برابر (in) 8/1 در نظر گرفته شده است. شبیه سازی ها در ضرایب بارگذاری (kg/m2s) 16.5 انجام گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهند که میزان تاثیرگذاری بخش بالادست بستر کاتالیستی به شدت به نسبت اندازه ذرات تشکیل دهنده بستر اصلی به ناحیه بالادستی وابسته است. همچنین، طول ناحیه بالادستی و بارگذاری بستر پارامترهای مهمی در میزان تاثیرگذاری ناحیه بالادستی بشمار می روند.