تدوین و صحه‌گذاری یک الگوریتم طراحی مفهومی برای موتورهای سوخت مایع سیکل انبساطی

این مقاله روشی نوین و فراگیر در راستای طراحی مفهومی موتورهای سوخت مایع سیکل انبساطی ارائه می‌دهد. از مزایای کد محاسباتی توسعه داده شده در این پژوهش، امکان در نظرگرفتن رژیم کار بدون کاویتاسیون پمپ ها با بیشینه کردن ضربه‌ ویژه سامانه‌ موتور است. بر مبنای الگوریتم ارائه شده، رژیم پایای موتور مدل سازی ریاضی استاتیکی می‌شود. این امر برای افزایش قابلیت اطمینان، کاهش هزینه ها در فاز طراحی مفهومی و بهینه‌سازی قابل توجه است. یکی پارامترهای تاثیرگذار در قابلیت اطمینان یک سامانه سادگی آن بوده که در این سیکل با حذف مولد گاز از پیچیدگی سامانه کاسته خواهد شد. الگوریتم پیشنهادی علاوه بر برآوردهای ابعادی و عملکردی سامانه‌ موتور، کارایی سامانه‌ پیشرانش (ضربه‌ ویژه‌ موتور، بازده‌ توربین و پمپ ها) را در نقاط مختلف کاری بررسی می کند. الگوریتم محاسباتی مدل ریاضی استاتیکی به زبان «ماکروسافت ویژال استادیو» تهیه شده است. برای راستی آزمایی روش یاد شده، نتایج محاسبات تئوری برای موتور rl10 با داده های واقعی آن مقایسه می‌شود که حاکی از دقت مناسب مدل یاد شده می باشد. ‌‌

Development and Validation of a Conceptual Design Algorithm for Expander Cycle Engines

This article presents a novel and comprehensive approach to conceptual design of expander cycle liquid engines. One advantage of the computational code developed is the possibility of considering the working regime without cavitation of pumps by maximizing specific impulse of the engine system. Based on the proposed algorithm, the steady state regime of the mathematical modeling engine becomes static. This is important to increase reliability and to reduce costs during conceptual design phase, as well as optimization. One of the factors affecting the reliability of a system is its simplicity, which eliminates complexity. Here, the generator has been eliminated. In addition to the dimensional and functional estimations of the engine system, the proposed algorithm examines the performance of the propulsion system (engine specific impulse, turbine efficiency, and pumps) at various work stations. The computational algorithm of the static mathematical model was developed in Microsoft Visual Studio language.