مرادی علیرضا، امی فتح اله، صبوحی زهیر. مروری بر انواع مختلف صفحه انژکتور متخلخل در سیستمهای پیشران فضایی؛
مطالعه موردی راندمان احتراق. نشریه مواد پرانرژی. 1398; 15 (1) :33-48
URL: http://isaem.ir/article-1-1319-fa.html
دانشگاه تربیت مدرس ، ommi.fathollah@gmail.com
چکیده: (1844 مشاهده)
زندگی امروزی بشر بهطور غیر قابل انکاری وابسته به ماهوارهاست که با حاملهای فضایی به مدار زمین ارسال میشوند. ارسال هر نوع محموله به فضا میبایست بهوسیله حاملهایی صورت پذیرد که از نظر مصرف انرژی در بهینهترین حالت ممکن طراحی و ساخته شدهاند. یکی از گامهای بهینهسازی موتور حاملهای فضایی، استفاده از مواد متخلخل در صفحه انژکتور موتور میباشد. در این نوشتار طرحهای کاربردی که از مواد متخلخل جهت بهبود راندمان احتراق استفاده نمودهاند، بررسی و مرور شده است. در این راستا، نتایج آزمایشهای انجام شده به کمک چهار طرح سرانژکتور متخلخل مختلف مطالعه گردید. اولین طرح، سرانژکتور متخلخل با پنج جایگاه تزریق اکسیژن مایع بود که جهت انجام تحقیقات بصری تحت تستهای سرد و گرم قرار گرفته بود. همچنین نتایج آزمایش سر انژکتورهای متخلخل API68، API80-168 و سرانژکتور تصحیح شده API68 به کمک دو محفظه احتراق در مقیاس کوچکتر که در مرکز تحقیقات فضایی آلمان طراحی و ساخته شده بودند، مرور گردید. محفظه احتراقی که برای انجام آزمایشات بصری استفاده شده بود، به وسیله آب خنک میشد و امکان تصویر برداری از فرآیند احتراق را فراهم مینمود. از نکات مورد توجه در مرور انجام شده کاهش راندمان احتراق سرانژکتور API80-168 بهدلیل ویرایش سرانژکتور به منظور جلوگیری از تجمع اکسیژن زیاد در نزدیکی دیواره محفظه احتراق است. نکته با اهمیت دیگر خاصیت میرایی صوتی صفحه انژکتورهای متخلخل است که پایداری احتراق بیشتری را در مقایسه با سرانژکتور ساخته شده از انژکتورهای کلاسیک محوری بهدنبال داشته است. ولی در برخی از مراحل تست سرانژکتور API80-168 که مرور گردید، ناپایداریهای نوسانی قوی مشاهده شد که باعث خاموشی اتوماتیک موتور شده بود. در نهایت، نتایج تستهای تجربی چهار سرانژکتور مختلف متخلخل با لولههای انتقال اکسیدکننده، در رژیمهای مختلف جریان و تحت حالت گازخوری عمیق، مورد تحلیل قرار گرفت و پتانسیلهای مثبت و منفی موجود در هر یک از طرحها بیان گردید.
نوع مطالعه:
ترویجی |
موضوع مقاله:
پیشرانه انتشار: 1400/3/18