بررسی شیپوره آیرواسپایک تقارن محوری

شیپوره های آیرواسپایک یکی از انواع شیپوره های همگرا -واگرا بوده که در مقایسه به شیپوره های همگرا –واگرای مرسوم دارای مزایا و معایبی است. این نوع از شیپوره ها دارای بازدهی بیشتر در مقایسه با شیپوره های مرسوم استفاده شده در سامانه های پیشرانش فضایی است. همچنین قابلیت استفاده به عنوان پیشرانش برداری از دیگر مزایای این نوع شپیوره ها است. از معایب این نوع شیپوره ها می توان به وزن بیشتر و نیاز به خنککاری اشاره کرد. در پژوهش حاضر با هدف بررسی کاهش وزن از طریق بریدن طول شیپوره و نیز بررسی توزیع دما روی آن یک شیپوره آیرواسپایک تقارن محوری مورد بررسی قرارگرفت. این شیپوره با استفاده از ایجاد یک شبکه سازمان یافته و با استفاده از روش k-ε مورد بررسی قرارگرفت. تحلیل صورت گرفته با توجه به تاثیر تغییر فشار روی جریان با اعمال تغییر نسبت فشار از 2 تا 50 در دوطرف شیپوره انجام شد. در نهایت برای مطالعه اثر کاهش طول توپی در چهار حالت برش خورده مختلف مورد بررسی قرار گرفت. برای شبیه سازی این بخش از نسبت فشار 10 استفاده شد. نتایج بیانگر تغییرات جریان در اثر کاهش طول توپی بوده به صورتی که در صورت برش بیش از 40 درصد توپی، جریان دچار تغییرات کلی می گردد. از سوی دیگر افزایش فشار تا حدود 10 بار باعث کاهش دما تا حدود 740 کلوین در بخش وسیع تری از ایرواسپایک می شود. این در حالیست که افزایش بیشتر فشار بر روی کاهش دما اثر چندانی ندارد.

Keywords:

شیپوره آیرواسپایک , دبی جرمی , نیروی پیشران , شیپوره پلاگ , اندرکنش شوک