فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

تنوع پدیده‌های فیزیکی چندگانه در محفظه احتراق نظیر سینتیک شیمیایی، انتقال حرارت (همرفت و تابش)، تعدد فاز‏، تجزیه حرارتی در غیاب اکسیژن (پیرولیز) مربوط به سوخت جامد با تجمع و انباشتگی ذرات و فیلم مایع از چالش‌های احتراق در سامانه‌های احتراقی هواتنفسی (رم‌جت)می‌باشند. درک فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی درگیر در احتراق برای پیش‌بینی فرایندهای فیزیکی حاکم بر جریان سیال، شروع احتراق، نرخ آزاد شدن حرارت، تشکیل شعله، نرخ پسروی سوخت و غلظت گونه‌های تولیدشده در طول احتراق موردنیاز است. به‌موجب الزام در حل هم‌زمان مدل‌های احتراقی و آشفتگی اعمال روش‌های عددی در تحلیل معادلات حاکم، زمینه‌ساز حصول برخی نتایج شامل پیش‌بینی تأثیر متغیرها، خصوصیات عملکردی و ویژگی‌های احتراقی و در نهایت دسترسی به بازده احتراق پیشرانه غنی از سوخت در سامانه‌های رم‌جتی است. در بررسی واکنش‌های شیمیایی محفظه احتراق، پیرولیز پلی‌بوتادین خاتمه ‌یافته با هیدروکسیل (HTPB) مدنظر بوده و نهایتاً احتراق برای محصول پیرولیز بر پایه مدل و مکانیسم سینتیک‌های شیمیایی کاهش‌یافته ادامه می‌یابد. سپس به‌منظور تشخیص مدل‌های برتر در پیش‌بینی مناسب مشخصه‌های احتراق با به‌کارگیری هر دو مدل احتراقی نظیر اضمحلال گردابه‌ای و شیمی نرخ محدود، همراه با بررسی عددی مدل‌های آَشفتگی شاملK-ɛ استاندارد و sst K-ω برای محفظه احتراق، یک مقایسه تطبیقی میان نتایج شبیه‌سازی با داده‌های محیط محاسباتی تعادل شیمیایی ناسا (CEA) انجام شد. نتایج نشان دادند که مدل نرخ محدود به دلیل نادیده گرفتن اثرات آشفتگی جریـان و میـزان اخـتلاط سـوخت و هـوا در محفظه احتراق، مشخصات احتراقی رمجت سوخت جامد را با خطای زیادی نسبت به مدل اتلاف گردابه‌ای پیش‌بینی می‌کند. با توجه به نتایج ترمودینامیکی و احتراقی، وضعیتK-ω /Eddy dissipation مطابقت خوبی با نتایج CEA داشت.