توصيفگر ها :
ايرواسپايك , نازل , پلاگ , شبيه سازي عددي , جريان
چكيده فارسي :
چكيده
همه كشورهايي كه داراي فناوري هاي فضايي و موشكي هستند با موضوع كنترل پايدارتر، كاهش مصرف سوخت و ايجاد پيشرانش قوي مواجه هستند. يكي از مواردي كه در ايجاد اين سه عامل اهميت فراواني دارد نازل است، چرا كه نازل يكي ازمهمترين قسمتهاي موشك و فضاپيماها و عامل ايجاد پيشرانش مي باشد. بنابراين با طراحي بهينه و منحصر بفرد اين بخش ميتوان بازده موشكها را به مقدار قابل توجهي افزايش داد. از گذشته تا به امروز براي نازل هاي خروجي هواپيما، موشكها و فضاپيماها مدلها و شكلهاي مختلفي پيشنهاد شده است. از جمله مدلهايي كه براي نازل معرفي شده است،مدل ايروسپايك 1مي باشد كه خود چند دسته مختلف دارد. در اين پژوهش شبيه سازي عددي جريان در نازل ايروسپايك در شرايط پروازي مختلف و در نرم افزار انسيس فلوئنت ورژن 19و با مدل آشفتگي 𝑒𝑏𝑙𝑎𝑧𝑖𝑙𝑎𝑒𝑟 𝜀 - 𝑘 حل شد و بر اساس كانتور ها و نمودارهاي بدست آمده و با در نظر گرفتن ميزان بريدگي پلاگ، هندسه اي مناسب براي نازل يافت شد. همچنين با استفاده از الگو جريان، جدايش جريان و نقطه سكون بررسي شد و در شرايط پروازي مختلف كارآيي اين نازل بررسي شد. با توجه به نتايج به دست آمده مشخص شد هرچه انحنا كم تر باشد عدد ماخ مقدار بيشتري دارد اما اين مسئله باعث مي شود كه نقطه تراكم به قسمت پشتي پلاگ منتقل شود و باعث ايجاد اغتشاش شود پس نياز است كه با ايجاد انحنا در پلاگ اين مسئله را رفع كرد، اما هرچه ميزان اين انحنا بيشتر شود به دليل جدايش جريان، مطلوب نيست. در مورد طول پلاگ نيز هرچه پلاگ به سمت پلاگ 100درصد ميل كند مطلوب تر است اما اين مسئله هزينه ساخت را بالا مي برد.
چكيده انگليسي :
به فايل مراجعه شودABSTRACT
For reach to space and missile technology, we are facing with the issue of creating more stable
control, reduced fuel consumption and strong propulsion. One of the things that is very
important in creating these three factors is nozzles, because the nozzles are one of the most
important parts of the missiles and spaceships and the cause of strong propulsion. Therefore,
with the optimal and unique design of this section, the efficiency of the missiles can be
significantly increased. From the past to the present, various models and shapes have been
proposed for nozzles of aircrafts, missiles and spaceships. One of these models introduced for
the nozzle is the aerospike model, which has different categories. In this research, numerical
simulation of flow in aerospike nozzles under different flight conditions, was done in Ansys
Fluent v19 with 𝑘 − 𝜀 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑏𝑙𝑒 turbulence model and based on the contours and diagrams
obtained and by considering the measure of cut in the plug, a suitable geometry was found for
the nozzle. Also, by using the flow pattern, flow separation and stagnation point, and the
performance of this nozzle were studied under different flight conditions. According to the
results, it was found that the lower curvature, lead to the higher Mach number, But it makes
the compression point to be moved to the back of the plug and it cause turbulence, So that, itʹs
necessary to solve this problem by creating curvature in the plug, But the greater amount of
curvature, because of flow separation is not suitable. Also, about the plug length, the length
approaching to 100% plug is more suitable, but this increases the construction costs.
