شبيه‌سازي عددي جريان يك‌بعدي دوفازي درون موتورهاي سوخت جامد

كارشناسي ارشد

در اين تحقيق به بررسي روش‌هاي عددي تحليل جريان در موتورهاي پيشرانه‌ي جامد پرداخته ‌شده است. دامنه‌ي حل شامل محفظه‌ي سوخت جامد و نازل همگرا-واگرا مي‌باشد. هدف از تحقيق حاضر مقايسه‌ي روش‌هاي عددي مختلف به ‌منظور دستيابي به روش‌هاي عددي كارآمدتر و در عين‌ حال بهينه در راستاي تحليل جريان در موتورهاي پيشرانه‌ي جامد بود‌ه است. در اين تحقيق به منظور گسسته‌سازي مكاني معادلات دوبعدي اويلر از روش حجم محدود و ديدگاه سلول‌ محور استفاده‌ شده است. روش‌هاي عددي ارائه ‌شده از خانواده‌ي AUSM، Roe، HLL و CUSP مي‌باشند كه در آن‌ها از ديدگاه مبتني بر فشار استفاده گرديده است. نتايج حاصل از روش‌هاي عددي ارائه ‌شده، ابتدا با بهره‌گيري از مسئله نمونه‌ي سطح شيب‌دار صحت‌سنجي شده و سپس توزيع پارامترهاي فشار، دما و چگالي حاصل از روش‌هاي مزبور براي مسئله‌ي موتور پيشرانه‌ي جامد ارائه گرديده است. در ادامه نتايج به دست آمده به ‌منظور بررسي دقت آن‌ها با يكديگر مقايسه گرديده‌است. سرعت و نمودارهاي همگرايي هريك از روش‌هاي عددي نيز در ادامه مورد بررسي قرار گرفته‌اند. لازم به ذكر است در محفظه‌هاي احتراق پيشرانه‌ي جامد جرياني از ذرات چگال نيز وجود دارد كه منجر به تشكيل يك جريان دوفازي شامل جامد و گاز گرديده كه در مطالعه‌ي حاضر براي بررسي آن از مدل فازهاي گسسته كه مبتني بر ديدگاه اويلري-لاگرانژي مي‌باشد، استفاده‌ شده است.

193724

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي هوافضا

دكتر حجت قاسمي