بررسی تیوری، عددی و تجربی ناپایداری آیرو آکوستیکی فشار

برای پیش بینی دقیق و دستیابی به نتایج مطلوب تراست - زمان در تست های استاتیک و پروازی، باید بتوان داده های فشار - زمان را تا حد ممکن نزدیک به واقعیت طراحی نمود. یکی از چالشهایی که در تست موتورهای سوخت جامد مورد توجه طراح بالستیک داخلی می باشد، موقعیت نسب سنسور فشار روی موتور و بررسی مقدار متوسط و نوسانات آن می باشد. با توجه به ساختار فلزی و غیر فلزی موتور های سوخت جامد یک تکه، محل نصب سنسور فشار فقط می تواند روی سربند و ته بند موتور قرار داشته باشد. در بیشتر موارد، سنسور فشار در سربند موتور نصب می شود و از اختلاف فشار بین سر و ته موتور صرفنظر می شود. اما در موتورهای با طول بلند بدلیل نوسانات آیروآکوستیکی که ناشی از پدیده های جریان گردابی می باشد، این اختلاف فشار مورد توجه طراحی بالستیکی موتور قرار می گیرد. نگارندگان این مقاله سعی بر آن دارند تا ابتدا با استفاده از روابط موجود، نوسان فشار بین سر و ته موتور را مورد تحلیل و بررسی قرار دهند و سپس شبیه سازی جریان حالت پایا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی در نرم افزار فلوینت انسیس انجام خواهد شد و در نهایت با استفاده از تست استاتیک موتور، داده های فشار زمان مورد تحلیل و اعتبار سنجی قرار خواهند گرفت. بررسی های نشان می دهد که در موتورهای با ضریب لاغری بالا و نازل غوطه ور، وجود نوسانات فشار آیرو آکوستیکی اجتناب ناپذیر است. نتایج حاصل از حل تحلیلی با نتایج تست تطابق خوبی دارند و این موضوع در انتهای موتور بیشتر مشاهده می شود.

Keywords:

نوسانات فشار , آبرو آکوستیک , موتور سوخت جامد , میانگین زمانی