طراحی و شبیه‌سازی عملکرد دهانه ورودی فراصوت به همراه محفظه احتراق بر اساس نیازمندی‌های موتور رمجت

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر، اصفهان، ایران

2 استادیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر، اصفهان، ایران

3 دانشیار، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر، اصفهان، ایران

doi
10.22034/jmeut.2020.10551
چکیده

دهانه ورودی در موتورهای رمجت به‌منظور کاهش سرعت هوا از جریان آزاد تا سرعت لازم جهت پایداری شعله در محفظه احتراق، بکار می‌رود. از این‌رو طراحی دقیق و صحیح دهانه ورودی، تاثیر بسزایی بر عملکرد کل سیستم و پارامترهای اصلی موتور رمجت دارد. در کار حاضر یک دهانه ورودی تراکم خارجی متقارن محوری برای عملکرد در عدد ماخ پروازی 1/2 براساس نیازمندی‌های موتور رمجت خاص طراحی شد. با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، شبیه‌سازی جریان برروی دهانه ورودی به صورت مجزا انجام گرفت. بمنظور بررسی عملکرد دهانه به صورت یکپارچه با سایر اجزای موتور، شبیه سازی پایا در دبی‌های سوخت مختلف و اعداد ماخ متفاوت انجام شد، در ادامه با انتخاب یک تابع خاصِ تزریق سوخت نسبت به زمان در محفظه احتراق، شبیه‌سازی گذرا برای موتور بصورت یکپارچه صورت پذیرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی، سرعت حرکت موج ضربه ای و عملکرد دهانه ورودی در تعامل با سایر اجزا را نشان داد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که دهانه ورودی طراحی شده می‌تواند الزامات مورد نیاز موتور، با توجه به توانمندی‌های سیستم کنترل سوخت را برآورده سازد.