شبیه سازی اندر کنش جریان و اکوستیک در موتور موشکهای سوخت جامد

نوسانات فشار در موتور موشکهای سوخت جامد از چندین منبع سرچشمه می گیرد. یکی از این منابع وجود میدان جریان نوسانی است. وجود لایه های برشی آزاد در نقاط مختلف موتور سبب ایجاد گردابه و انتشار آن می شود. لبه انتهایی سوخت و لبه بفل در موتورهای چندتکه، نمونه هایی از چنین نقاطی اند. این گردابه ها از محل تولید خود حرکت کرده و به دیواره های میدان برخورد می-کنند. در اثر این برخورد انرژی جنبشی موجود در آنها به فشار تبدیل و امواج اکوستیکی تشکیل می شوند. این امواج در میدان موتور منتشر شده و موجب نوسانات اکوستیکی می شوند. با تغییر تدریجی هندسه داخلی موتور به سبب سوخته شدن پیشرانه، فرکانس و دامنه نوسانات فشار تغییر می کند. در این مقاله اندرکنش بین میدان جریان و میدان اکوستیکی در یک موتور سوخت جامد به صورت عددی بررسی شده است. استفاده از تابع شار رو۱ در یک شبکه بی سازمان برای حل معادله های جریان تراکم پذیر لزج نشان داده است که با تغییر تدریجی هندسه داخلی موتور در طی زمان، مشخصات نوسانات فشار به شدت تغییر می کند. در این مطالعه از شش هندسه متفاوت برای شبیه سازی هندسه داخلی موتور در زمانهای مختلف سوزش و آرایشهای مختلف گرین استفاده شده است. روش به کار برده شده شدت و فرکانس امواج فشاری را به خوبی پیش بینی کرده و نشان داده است که پرش فرکانس نوسانات فشار از هماهنگ دوم مد طولی به هماهنگ اول با تغییر هندسه داخلی موتور رخ می دهد.

Keywords:

- , -