طراحی و جانمایی اجزاء نمونه زمینی یک میکرو رانشگر تک‎‎ مولفه ای کم‎ پیشران به کمک مجموعه ای از نرم‏ افزارهای مهندسی

در این پژوهش طراحی و جانمایی انژکتور، محفظه تجزیه و نازل یک نمونه زمینی میکرورانشگر تک‌مولفه‌ای هیدرازینی 10 نیوتنی انجام شده است. انژکتور به عنوان اولین جزء میکرورانشگر، از نوع جریان مستقیم یا کاپیلاری به کمک نرم افزار fluent طراحی گردید که توانایی تامین دبی جرمی مورد نیاز میکرورانشگر (5 گرم بر ثانیه) را دارا باشد. محفظه تجزیه جزء بعدی می باشد که حاوی گرانول‌های کاتالیست است و ابعاد آن بر مبنای تجزیه کامل هیدرازین (تا مقدار حدی کسر جرمی) انتخاب گردید. نازل تخلیه به عنوان آخرین جزء میکرورانشگر، با استفاده از نرم‌افزار rpa طراحی شد. صحت طراحی با این نرم‌افزار توسط یک کد عددی مورد بررسی قرار گرفت. این کد توانایی محاسبه ابعاد محفظه تجزیه را بر اساس مقدار تجزیه هیدرازین داراست. بر همین اساس این نتیجه حاصل شد که نتایج هر دو روش طراحی با دقت بسیار بالایی با یکدیگر هم‌خوانی دارند. پس از اتمام طراحی، جانمایی تمام اجزاء انجام گرفت و طرح و نقشه نهایی میکرورانشگر جهت ساخت و انجام آزمون های تجربی با استفاده از نرم افزار سالیدورکس (solidworks) تهیه شده است.

design and configuration of ground sample components of low propulsion monopropellant thruster using some engineering software

monopropellant thruster are used to inject a satellite into orbit or control its position on three axes in space missions. one of them is hydrazine thruster which is widely used. in this research, design of the injector, decomposition chamber and nozzle of a 10n hydrazinemonopropellant thruster have been performed. the capillary injector was designed using fluent software for this thruster which was able to supply the mass flow rate of the thruster (5 gr/sec). the decomposition chamber contains catalyst granules and its dimensions were selected based on the complete decomposition of hydrazine. the nozzle was designed by rpa software. the validation of the design with rpa software was checked by a numeric code. this code was able to calculate the dimensions of the decomposition chamber based on the amount of hydrazine decomposition. accordingly, the results of both design methods are strongly consistent with each other. at the end of the design, the final thruster design and drawings were prepared by solidworks software to construct and perform experimental tests.