13246

بررسي مانندسازي عددي احتراق پيشرانه‌هاي مايع

1400

حجت قاسمي

در اين مطالعه به بررسي احتراق پيشرانه مايع پرداخته شده است. احتراق سوخت‌هاي مايع كه به‌ صورت اسپري درون محفظه‌هاي احتراق پاشيده مي‌شوند يكي از روش‌هاي كسب انرژي است كه به دليل سهولت در حمل و نقل، قابليت ذخيره سازي و در دسترس بودن سوخت‌هاي مايع كاربرد فراواني دارد احتراق اسپري در موتورهاي راكت سوخت مايع، توربين‌هاي گازي موتورهاي ديزل، كورههاي صنعتي، اتفاق افتاده و به جهت اين تنوع در كاربرد نيازمند به مدل‌هايي هستيم كه بتوانند فرايندهاي احتراق اسپري را پيش بيني كرده و از هزينه‌هاي مربوط به روشهاي سعي و خطا در طراحي محفظه هاي احتراق بكاهند. مطالعات متعددي در زمينه احتراق اسپري و فرآيندهاي مربوط به آن انجام شده است كه به عنوان ابزارهاي كمكي خوبي در طراحي بهينه محفظه هاي احتراق بوده و طراح را در طراحي بهينه محفظه‌هاي احتراق ياري مي‌رساند. در سيستم‌هاي پيش تبخير جريان اسپري به‌ درون هواي گرم پاشيده شده و قطرات قبل از رسيدن به شعله تقريبا به طور كامل تبخير مي‌شوند و بخش دوفازي جريان غالبا بدون احتراق است. در موتورهاي موشك سوخت مايع، سوخت و اكسيد كننده هر دو با هم پاشيده شده و احتراق را به‌ وجود مي‌آورند. در محفظه‌هاي احتراق موتورهاي توربين گازي ابتدا سوخت به درون هوا پاشيده شده و يك مخلوط تقريبا استوكيومتريك را در يك جريان دو فازي به وجود مي‌آورند و به دنبال آن احتراق كامل مي‌شود. كوره‌هاي صنعتي نيز به طور كيفي شبيه يك توربين گاز بوده با اين تفاوت كه هندسه نامتقارن عموميت بيشتري داشته و بدليل بزرگتر بودن نازل و كمتر بودن سرعت گاز، اثرات وزن نيز در آنها مهم است. در موتورهاي ديزل فرآيند احتراق در ابتدا از يك شعله ديفيوژن گذرا آغاز شده و اثر برخورد ذرات سوخت با سطوح نيز مهم مي‌باشد. در اين مطالعه تمركز روي احتراق انجام شده در محفظه احتراق موشك سوخت مايع است. يكي از مراحل احتراق پيشرانه مايع كه تاثير مهمي در كيفيت احتراق دارد اسپري پيشرانه مايع است كه در اين مطالعه روي اين بخش تمركز شده است. در فصل مقدمه به معرفي انواع انژكتورها و مكانيزهاي اتميزه شدن پيشرانه مايع پرداخته شده است و در ادامه به معرفي مراحل اتميزه شدن پرداخته شده است. در فصل دوم به معرفي روش هاي شبيه سازي عددي در اتميزه شدن پيشرانه مايع عبارت اند از: VOF,LS, CLSVOF, FT, HSP پرداخته شده است و در ادامه به روش هايي براي در مان رفتارهاي كشش سطحي و ناپيوستگي خواص سيال پرداخته شده است و در نهايت به معرفي نرم افزار fluent و روش‌هاي اتميزه شدن با اين نرم افزار پرداخته شده است. در قسمت آخر به بخش احتراق و مدل هاي شبيه سازي احتراق پرداخته شده است.

11/21/2022 12:00:00 AM

82465

1403/02/10

Investigating the numerical simulation of the combustion of liquid propellants

شبيه سازي عددي , شبيه‌سازي احتراق , احتراق پيشرانه مايع

Numerical simulation , combustion simulation , liquid propellant combustion