Abstract:
درطراحی موتور سوخت مایع به دلیل دمای بالای احتراق و نرخ بالای انتقال حرارت از (MW/m١٢ تا حدود MW/m١٦٠٢) از گازهای داغ به دیوار محفظه ، خنک کاری محفظه رانش از اهمیت بالایی برخوردار است . در طراحی خنک کاری محفظه رانش ، انتخاب روش مناسب ، طراحی مجاری خنک کاری و مباحث مرتبط با محفظه رانش دو جداره و استفاده از پوششهای حرارتی دارای اهمیت بسیار زیادی است . در دیواره محفظه احتراق و نازل موتور پیشران مایع لازم است یک سیستم خنک کاری به منظور جلوگیری از شکست مقاومت بدنه موتور استفاده شود. در خنک کاری به روش بازیابی سیال مبرد (معمولا سوخت ) از میان کانال هایی که برای آن در بدنه موتور تعبیه شده است عبور کرده و دمای بدنه موتور را کاهش می دهد. مدلسازی و تحلیل جریان سیال کانال خنک کننده در موتور پیشران مایع به دلیل شار حرارتی بالا یکی از مهمترین و چالشی ترین موضوع در زمینه این نوع موتورها است . به همین دلیل در این مقاله کانال خنک کاری بازیابی یک موتور پیشران مایع شبیه سازی عددی می شود. این موتور با پیشران سرمازا کرایوژنیک تغذیه شده و کرایوژنیک به عنوان سیال خنک کننده در نظر گرفته شده است . از بررسی نتایج حاصل از شبیه سازی عددی به این نتیجه می رسیم که با افزایش یا کاهش مقدار شار در مرز ،دما به ترتیب افزایش و یا کاهش می یابد اما نسبت افزایش یا کاهش دما به علت ارتباط دمایی با محیط و عدم تغییر در دیگر شرط مرزها، به مقدار نسبت افزایش یا کاهش شار نمی باشد.
Machine summary:
com) چکیده درطراحی موتور سوخت مایع به دلیل دمای بالای احتراق و نرخ بالای انتقال حرارت از (MW/m١٢ تا حدود MW/m١٦٠٢) از گازهای داغ به دیوار محفظه ، خنک کاری محفظه رانش از اهمیت بالایی برخوردار است .
٣-٣-روش های خنک کاری موتورهای سوخت مایع در طراحی موتور سوخت مایع به علت بالا بودن دمای محفظه احتراق (oF٦٠٠٠-٤٠٠٠) و نرخ بالای انتقال حرارت از گازهای داغ به دیواره ، خنک کاری محفظه احتراق از اهمیت بالای برخوردار است .
نکته دیگر اینکه سطح این لوله ها در مقاطع مختلف متفاوت است ، مثلا در گلوگاه برای خنک کاری بیشتر لوله ها به صورت بازتری نصب می شوند تا ضریب انتقال گرمای طرف مایع با افزایش احتمالی سرعت خنک کننده بیشتر شود این کار به این شکل انجام می شود که طراحی به صورت یک رفت و نیم برگشت صورت می گیرد، بنابراین بخشی از نازل شامل دو برابر لوله های موجود در محفظه احتراق است .
برای طراحی این نوع سیستم خنک کاری ضروری است که پدیده های انتقال حرارت در نازل محفظه پیشران به خوبی درک شود .
ir Abstract Liquid rocket engine design, combustion due to high temperatures and high rates of heat transfer (1MW / m2 to about 160MW / m2) of hot gases to the chamber walls, the cooling thrust chamber of the utmost importance.
Modeling and analysis of fluid flow channels in the engine cooling liquid propellant because of the high heat flux one of the most important and most challenging issue in the context of this type of engine.