تحلیل جریان گردابی در یک موتور سوخت جامد مقیاس کوچک

در این مقاله برای بررسی نوسانات فشار آیرو آکوستیکی، از چهار تکه بودن سوخت موتور بوستر شاتل و سازۀ موتورهای مقیاس کوچک بوستر آریان پنج الگوبرداری شده است. بدین منظور ابتدا با استفاده از تئوری پی باکینگهام، پارامترهای دخلیل در مقیاس زنی مورد بحث قرار گرفته و سپس یک موتور با مقیاس 1 به 31 طراحی و تولید شده است. در ادامه به معرفی عدد اشتروهال و مقادیر آن در مقاطع مختلف گرین و معیارهای پیش بینی جریان گردابی پرداخته شده است. سپس برای درک نسبی جریان درون موتور و تشکیل گردابها، از تحلیل حالت پایای cfd در هفت مقطع زمانی استفاده شده است و در نهایت برای اعتبار سنجی محاسبات، دو نمونه موتور مقیاس کوچک تولید و تست و نتایج آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که تعاریف مختلف عدد اشتروهال فقط برای دید اولیه به جریان گردابی و نوسانات فشار مفید می باشد و لذا حل cfd و انجام تست برای شناخت صحیح مشخصات عملکردی موتور و جریان گردابی، اجتناب ناپذیر است. همچنین علی رغم اینکه منحنی فشار زمان موتور مقیاس و رفتار عقب روی گرین با موتور مقیاس اصلی تطابق خوبی دارد، اما پدیده های جریان داخلی بدلیل زمان و ابعاد کوچک با آنچه در موتور اصلی اتفاق می افتد ممکن است متفاوت باشد.