شبیه سازی عددی جریان سرد یک محفظه احتراق گردابه های محبوس به منظور بهینه سازی هندسی در قوای محرکه نوین

چکیده مقاله

محفظه احتراق گرداب محبوس TVC به عنوان یک فناوری نوین در سیستم های پیشرانش امکان دستیابی به احتراق پایدار با آلایندگی کم و افت فشار پایین را فراهم می کند، به ویژه در موتورهای پرسرعت مانند رمجت، اسکرمجت و رمجن که با جریان های مافوق صوت و هایپرسونیک سروکار دارند این فناوری با ایجاد یک گرداب قفل شده در حفره پایداری شعله را حتی در شرایط رقیق تضمین کرده و از ناپایداری های احتراقی جلوگیری می نماید هدف این مطالعه شبیه سازی جریان سرد غیر واکنشی یک محفظه TVC محوری برای بهینه سازی موقعیت حفره نسبت فاصله دیسک انتهایی به قطر پیش بدنه x/D است تا رژیم جریان پایدار با کمترین ضریب درگ حاصل شود در این تحقیق هندسه ای شامل پیش بدنه با قطر ۱۰۱ ۶ میلی متر، اسپندل مرکزی با قطر ۲۸ ۶ میلی متر و طول ۱۲۷ میلی متر و دیسک انتهایی با قطر ۷۶ ۲ میلی متر شبیه سازی شد با استفاده از مدل آشفتگی RANS و شبکه محاسباتی با حدود ۹۰,۰۰۰ سلول، جریان ورودی با سرعت ۳۰ ۵ متر بر ثانیه و دمای ۳۰۰ کلوین تحلیل گردید نتایج نشان داد که با تغییر x/D از ۰ ۲ تا ۰ ۵ رژیم های جریان مختلفی شامل Wake Backflow WBF ناپایدار، Unsteady Cavity Vortex UCV با نوسانات زمانی، Steady Cavity Vortex SCV پایدار و Compressed Cavity Vortex CCV فشرده تشکیل می شود رژیم بهینه SCV در موقعیت ۰ ۳۵ با کمترین ضریب درگ و تبادل جرم کمینه حاصل گردید این بهینه سازی پایه ای برای طراحی محفظه های فشرده تر با بازدهی بالاتر در موتورهای پرسرعت فراهم می آورد و مسیر شبیه سازی های آینده با جریان های واکنشی و تراکم پذیر همراه با امواج شوکی را هموار می سازد

کلیدواژه‌ها

نویسندگان

هادی نعمتی مقدم

ایران، تهران، دانشکده مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران

سید مصطفی حسینعلی پور

ایران، تهران، دانشکده مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران

رضا ابراهیمی

ایران، تهران، دانشکده هوافضا دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

نعمتی مقدم، هادی و حسینعلی پور، سید مصطفی و ابراهیمی، رضا،1404،شبیه سازی عددی جریان سرد یک محفظه احتراق گردابه های محبوس به منظور بهینه سازی هندسی در قوای محرکه نوین،دومین همایش بین المللی قوای محرکه نوین،تهران

ارائه‌شده در

مجموعه مقالات دومین همایش بین المللی قوای محرکه نوین22 مهر 1404 · تهران