شبیه سازی عددی دو بعدی عایق های حرارتی فناشونده در محفظه احتراق راکت سوخت جامد
عنوان مقاله: شبیه سازی عددی دو بعدی عایق های حرارتی فناشونده در محفظه احتراق راکت سوخت جامد
شناسه ملی مقاله: JR_JSST-13-2_002
منتشر شده در در سال 1399
شناسه ملی مقاله: JR_JSST-13-2_002
منتشر شده در در سال 1399
مشخصات نویسندگان مقاله:
محمد رزمجویی - گروه هوافضا، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
محمد شهبازی - دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران
فتح الله امی - دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
خلاصه مقاله:
محمد رزمجویی - گروه هوافضا، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
محمد شهبازی - دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران
فتح الله امی - دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
در این مقاله، به بررسی انتقال حرارت و فناشوندگی عایق های حرارتی در بدنه راکت موتورهای سوخت جامد پرداخته شده است. بنابراین با گردآوری و حل معادلات مربوط به عایق های فناشونده، یک برنامه کامپیوتری با استفاده از نرم افزار متلب تهیه شده که قادر است تحت شرایط عملیاتی مختلف، پاسخدهی حرارتی عایق ها را پیش بینی کرده و عملکرد این عایقها را با همدیگر مقایسه کند. معادلات انتقال حرارت و جرم در دو بعد در یک جسم جامد در نظر گرفته شده است. برای حل این معادلات از روش حجم محدود و از روش ضمنی برای وابستگی زمانی استفاده شده است. معادله تجزیه که به فرم آرنیوس نوشته شده با استفاده از روش رانگ-کوتا حل شده و چگالی و شار جرمی گاز تولیدی در هر گام زمانی بدست آمده است. همچنین مدلی برای لحاظ نرخ پسروی ارائه شده است. نتایج این تحقیق نشان میدهد که افزایش کارایی عایقهای حرارتی به واسطه افزایش ضخامت لایه ها، گرمای تجزیه و فناشوندگی، شدت واکنش و نیز کاهش ضریب نفوذ گرمایی، چگالی زغال و دمای فناشوندگی حاصل میشود و بر این اساس یک عایق ایده آل نیز معرفی شده است. اعتبارسنجی مدل با نتایج تجربی رایز در عایق سیلیکافنولیک مقایسه شده، همچنین نتایج تست تجربی انجام شده با در نظر گرفتن عایق کربن اپوکسی نشان از انطباق خوب نتایج حاصل از شبیه سازی با مشاهدات تجربی می باشد.
کلمات کلیدی: فناشوندگی, عایق, حجم محدود, دو بعدی, انتقال حرارت, معادله تجزیه
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1327585/