|
|
|
|
شبیه سازی عددی دو بعدی پیرولیز و فرسایش در نازل همگرا-واگرای راکت سوخت جامد
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
رزمجویی محمد ,شهبازی محمد ,امی فتح اله
|
|
منبع
|
علوم و فناوري فضايي - 1400 - دوره : 14 - شماره : 2 - صفحه:1 -26
|
|
چکیده
|
این مقاله شامل گسسته سازی معادلات و تهیه یک برنامه کامپیوتری برای آنالیز جریان گاز در محفظه و نازل همگرا-واگرا با دیواره عایق فناشونده می باشد. شرایط مرزی فرض شده در نازل کاملاً مشابه یک نازل واقعی می باشد. به این منظور ابتدا با روابط ریاضی مربوطه پروفیل نازل مخروطی و رائو طراحی شده است و برای حل جریان در نازل همگرا-واگرا از روش صریح مک کورمک استفاده شده است. معادلات انتقال حرارت و جرم در دو بعد در بدنه و عایق مورد نظر در نظر گرفته شده است. برای حل این معادلات از روش حجم محدود و از روش ضمنی برای وابستگی زمانی استفاده شده است. همچنین معادله تجزیه که به فرم آرنیوس نوشته شده با استفاده از رانگ کوتای مرتبه 4 حل شده و چگالی و شار جرمی گاز تولیدی در هر گام زمانی بدست آمده است. سپس در ادامه به بررسی فناشوندگی در یک نازل همگرا-واگرای مخروطی در دو حالت متفاوت با و بدون فناشودگی زغال پرداخته شده و نتایج با همدیگر مقایسه شده و برای حل مش غیر متعامد در نازل همگرا-واگرا از روش over-relaxed استفاده شده است. در نهایت با در نظر گرفتن پروفیل نازل رائو برای یک موتور واقعی توزیع دما و چگالی بدست آمده است. نتایج شبیه سازی مورد نظر با تست تجربی انجام شده مقایسه شده است. که نتایج حاصله نشان از دقت قابل قبول کد نوشته شده در عایق کربن اپوکسی می باشد.
|
|
کلیدواژه
|
فناشوندگی، عایق، حجم محدود، نازل همگرا-واگرا، انتقال حرارت، شبکه غیرمتعامد، روش over-relaxed
|
|
آدرس
|
دانشگاه تربیت مدرس, دانشکده مهندسی مکانیک, گروه مهندسی هوافضا, ایران, دانشگاه اراک, دانشکده مهندسی مکانیک, گروه مهندسی مکانیک, ایران, دانشگاه تربیت مدرس, دانشکده مهندسی مکانیک, گروه مهندسی هوافضا, ایران. وزارت علوم، تحقیقات و فناوری, پژوهشگاه هوافضا, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
fommi@modares.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
two-dimensional numerical simulation of pyrolysis and erosion in a solid rocket motor diverging-converging nozzle
|
|
|
|
|
Authors
|
razmjooei mohammad ,shahbazi mohammad ,ommi fathollah
|
|
Abstract
|
this paper investigates the heat transfer and ablation thermal insulators in solid rocket motors. therefore, by collecting and solving the thermal ablation equations, a computer program using matlab software is developed to predict the thermal response of insulators in different operating conditions and compare the performance of these insulators. the heat and mass transfer equations are considered in two dimensions in a solid body. we used the equations, finite volume method with implicit formulation for time dependency to solve equations. the reaction equation, written in the form of arrhenius, is solved using the runge-kutta method, and the density and the flux of the gas produced at each step are obtained. also, we represent a model for the rate of recession
|
|
Keywords
|
ablation ,insulation ,finite volume ,diverging-converging nozzle ,heat transfer ,nonorthogonal mesh ,over-relaxed metho
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|