طراحی سیستمی و شبیه سازی شیپوره آیروسپاک هوافضاپیما با بهره گیری از روش دینامیک سیالات محاسباتی

هدف از ارائه این مقاله، معرفی روش طراحی سیستمی و بهینه سازی عملکرد نازل آیروسپاک برای شرایط مختلف هوایی فضایی می باشد. برای این منظور، برخی از پارمترهای مهم ساختار نازل آیروسپاک و آزمون های شرایط جریان سرد در بهینه سازی نازل مورد مطالعه قرار می گیرد. در این مقاله، برای بهبود مشکلات ساختاری، ساختار نازل آیروسپاک پیشنهاد می شود. در ادامه، روش های طراحی نازل آیروسپاک و معادلات حاکم بر آن تشریح و مدل طراحی پیشنهادی توصیف می شود. بر همین اساس، طراحی یک نازل کامل با آیروسپاک صورت می پذیرد و با یک نمونه طراحی شده موجود صحه گذاری می شود. معیار مقایسه و بهینه سازی، عدد ماخ جریان خروجی می باشد. نتایج در این مقایسه نشان می دهد که بهینه ترین نازل آیروسپاک از نظر کارآیی، نازل با برش 40% می باشد که برهمین اساس نمودارها و کانتورهای جریان مربوط به این نازل آیروسپاک ارائه و صحه گذاری شده است.

system design and simulation of air-spacecraft aerospike nozzle by utilizing the computational fluid dynamics (cfd) method

the main purpose is to introduce the performance system design and optimization method of aerospike nozzle for different aero space conditions. for this purpose, some of the important parameters of the aerospike nozzle structure and cold flow condition tests in the nozzle optimization are studied. the methods of designing the aerospike nozzle and its governing equations are described and the proposed design model is described and important factors are expressed in this type of nozzle. therefore, the design of a complete nozzle is made by aerospike and is supported by an existing design sample. then, in order to optimize the nozzle, three cuts of 20%, 40% and 60% of the nozzle end are analyzed. the standard for comparison and optimization in these three slices is the mach number of the output current. the results of this comparison show that the most efficient aerospike nozzle is a 40% cut nozzle based on the flow charts and contours of this aerospace nozzle.