تحلیل دوبعدی سیستم کنترل بردار تراست توسط نازل دارای دو گلوگاه طراحی شده بر مبنای آنالوژی هندسی

استفاده از نازل‌های دارای دو گلوگاه و تزریق جریان ثانویه از بالادست گلوگاه، روشی نوین برای کنترل بردار تراست است. به‌طوری‌که، این روش بدون تاثیر منفی در عملکرد نازل، از بازدهی بالایی برخوردار است. هدف این تحقیق، طراحی سیستم کنترل بردار تراست با استفاده از این روش برای میکرو‌توربین «تیتان» است. با توجه به کاربرد وسیع این موتور در پروژه‌های تحقیقاتی و دانشگاهی، مطالعه حاضر موجب کسب دانش و تجربه برای طراحی سیستم کنترل بردار تراست موتورهای بزرگتر ‌شود. بدین منظور نازل دارای دو گلوگاه برای این موتور بر مبنای آنالوژی هندسی با نازل بهینه ناسا طراحی شد. همچنین، پارامترهای اساسی سیستم کنترل بردار تراست از جمله ضریب تخلیه، ضریب تراست، مقدار زاویه انحراف جریان و بازدهی سیستم مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج به‌دست آمده از هندسه طراحی شده، صحت عملکرد این سیستم را در منحرف کردن بردار تراست مطابق با نیازمندی‌های طراحی نشان می‌دهد. نازل دارای دو گلوگاه طراحی شده قادر است با تزریق 10% جریان ثانویه نسبت به جریان اولیه، بردار تراست خروجی موتور را به مقدار 18 درجه منحرف نماید.

2D Simulation of Designed Dual Throat Nozzle using Geometrical Analogy

Recently, a novel technique using dual throat nozzles is introduced for thrustvectoring applications. The present paper discusses this new technique. All thrustvectoring techniques are evaluated with some common parameters: nozzle dischargecoefficient, system thrust ratio, thrust vector angle and thrust vectoring efficiency. For agiven micro turbine nozzle geometry, a double throat nozzle is designed usingdimensional scaling or geometrical analogy. Then, by comparing the results obtainedfrom a designed geometry for discharge coefficient, thrust vector angle and thrust vectorefficiency, the DTN performance is reported. The designed DTN deflected the vectorangle of 18 degrees with the fluidic injection flow rate equal to 10 percent of the primaryflow rate.