فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در فرآیند طراحی محصولات پیچیده مانند رانشگرهای فضایی، برای ارزیابی و بهبود طرح، مدل­ها و شبیه­سازی­های دقیق  مورد نیاز هستند. دستیابی به این مدل­های دقیق، اغلب پر هزینه و زمان­بر می­باشند. مدل­های جانشین یا فرا­مدل­ها، مدل­های ساده­ شده­ای از شبیه­سازی­های دقیق هستند که می­توانند برای کاهش برخی از هزینه­های محاسباتی در طول مطالعات و یا بهینه­سازی طراحی مورد استفاده قرار بگیرند. هر چقدر مدل جانشین به مدل واقعی نزدیک­تر باشد، حل دقیق­تر و درصد خطا کاهش می­یابد. این مدل­ها با دقت بالا را فرامدل می­نامند. هدف از این مقاله، فرامدل­سازی موضوعات سامانه رانشگر تک­پیشرانه­ مایع به روش کرایگینگ می­باشد که می­تواند رفتار مدل را نیز تا حدودی پیش­بینی نماید. موضوعات مرتبط با سامانه رانشگر تک­پیشرانه مایع به پنج قسمت : مخزن گاز پرفشار، مخزن سوخت مایع، انژکتور، بسترکاتالیستی و نازل تقسیم­بندی شده است. ابتدا با توجه به متغیرهای ورودی و خروجی هر یک از موضوعات، طراحی آزمایش با استفاده از روش نمونه­برداری ابرمکعب لاتین انجام شده است. سپس با بهره­گیری از روش کرایگینگ، فرامدل و نمودار توزیع نقاط طراحی مربوط به هریک از موضوعات استخراج می­گردد. علاوه بر فرامدل جرم هر یک از موضوعات، برای انژکتور، فرامدل مربوط به دبی جرمی سوخت، برای بستر کاتالیستی، سرعت مشخصه و برای نازل، ضربه ویژه موتور نیز تولید گردید. همچنین برای هر یک از فرامدل­ها در روش کرایگینگ، چهار تابع گوسی، نمایی، خطی و کروی با درجه دو مورد مقایسه قرار گرفت. در این مقایسه مشاهده گردید، با توجه به یکسان بودن ضرایب وضعیت، تابع گوسی از دیگر توابع خطای کمتر و در نتیجه دقت بهتری نیز دارد. همچنین میانگین دقت محاسبه شده تابع گوسی در فرامدل­سازی نسبت به تابع نمایی 10%، نسبت به تابع خطی 13% و نسبت به تابع کروی 12% می­باشد.