تحلیل اثر پدیده غیرخطی در موتور سوخت جامد

تجربه کار با موتور های سوخت جامد نشان می دهد که تحت شرایط خاص، ناپایداری های سیستم ممکن است به صورت غیر قابل کنترلی رشد کرده و منجر به آسیب به موتور شوند. برای پیش بینی این رفتار می توان ازرویکرد های نظری استفاده کرد اما باید در نظر داشت که چنین رویکرد هایی باید در تطابق با محدودیت های محاسباتی ما باشند. در این مطالعه با مقایسه پاسخ روش های تقریبی با روش حل دقیق، مزایا و معایب اینروش ها در پیش بینی پاسخ بررسی می شود. روش های به کار گرفته شده در این مطالعه عبارت اند از: تقریب اورجینگ و تقریب توازن هارمونیک. با فرض این که تنها پدیده غیر خطی این سیستم کوپل مودی دینامیک گاز است، پاسخ های تقریبی در شرایط مختلف عملیاتی با پاسخ های حل دقیق و روش تقریب گلرکین ارائه شده در منابع مقایسه شدند. نتایج نشان می دهند که روش تقریب اورجینگ، هر چند طبق انتظار ما خطایی بیشتر از پاسخ تقریب گلرکین نشان می دهد، تا حد قابل قبولی به پاسخ های حل دقیق نزدیک است، البته در شرایط حضور ذرات، این اختلاف از مقادیر حل دقیق بیشتر می شود و پاسخ را غیر قابل اطمینان می کند. نتایج بدست آمده به کمک روش توازن هارمونیک اختلاف قابل توجهی با نتایج حل دقیق نشان می دهند. این اختلاف در گذر زمان و در حضور ذرات بیشتر می شود. . بر خلاف پاسخ بدست آمده از روش تقریب گلرکین، دو روش به کار گرفته شده در این مطالعه، در پیش بینی مقدار نهایی دامنه قله تا قله (حد پایین تا حد بالا) موفق عمل نمی کنند.

Keywords:

موتور سوخت جامد , ناپایداری احتراق , ارتعاشات غیرخطی , توازن هارمونیک , اورجینگ