شبیه‌سازی پدیده ی ضربه ی هیدرولیکی در فرآیندهای ناپایای شروع و قطع یک موتور سوخت مایع فضایی

نویسندگان

دانشگاه خواجه نصیر

چکیده

شبیه سازی ضربات هیدرولیکی به خصوص در مراحل اولیه طراحی مدارهای هیدرولیکی از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. بروز ضربات هیدرولیکی خارج از انتظار، باعث آسیب دیدگی نشت بندها، شیرآلات و بسیاری دیگر از اجزا و المان ها می گردد. در تحقیق صورت گرفته، مسیرهای عبور سیال در یک موتور سوخت مایع مدلسازی شده است. فرآیند گذرای استارت ( هنگام پر شدن مسیرها ) و قطع ( هنگام اتمام کار موتور ) این موتورها معمولا توام با ضربات هیدرولیکی شدیدی است. در این پژوهش، معادلات مرتبط با شبیه سازی مسیرها و فرآیند گذرای استارت و قطع موتور مورد نظر، تشریح شده‌اند . در نهایت در مواردی که نتایج تست نیز موجود بوده است، نتایج تست و مدل و در سایر موارد، پیش بینی های مدل در ارتباط با تحقیق صورت گرفته، ارائه گردیده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Simulation of water hammer effect in transient regimes of a Liquid Propellant Space Engine

 

[1] V.F., Prisnyakov, N.P., Belyk, “Dynamic of Liquid Propellant rocket engine”, Mashinostroenie Publishing Co., 1969 (in Russian).

[2] Mushkin, “Non-stationary operating regime of liquid rocket engine”, Mashinostroenie Publishing Co., 1970 (in Russian).

[3] “Liquid Propellant Gas-Generators”, NASA Space Vehicle Design Criteria, March 1972.

[4] Robert O.Folelsche,Joseph M.Keen, “Nonequilibrium Combustion Model for Fuel-Rich Gas Generator ” ,Journal of Propulsion and Power,Vol.10,No.4,July-Aug 1994.

[5] www.ssl.mit.edu, Paual Cesar Lozano- Tovar, “Dynamic Models For Liquid Rocket Engines With Health Monitoring Application”, June 1998.

[6] Alok Majumdar,Todd Steadman, “Numerical Modeling of Pressurization of a Propellatnt Tank” ,37th Aerospace Science Meeting and Exhibit,Reno,Nv,11-14 Jan ,1999.

[7] E.N. Belyaev, V.K., Chevanov, V.V., Chervakov, “Mathematical model of working process in liquid rocket engine”, MAI Publishing Co, pp 33-73, 1999 (in Russian).

[8] Viatchlav I.Naoumov,Viktor G.kriukov, “Modeling of Combustion and Flow in the Combustors of Rocket Gas-Generators”,41st Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno,Nv, 6-9 january 2003.

[9] Kwon-su jeon,jae-woo lee, “ Optimal Gas Generator Design for the Liquid Rocket Engine”,  42nd AIAA Aerospace Science Meeting and Exhibit,Reno,Nevada, 5-8 January 2004.

[10] Sun Tak kwon,Changjin Lee, “ Development of Fuel Rich Gas Generator for 10 tonf Liquid Rocket Engine ” ,40th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion conference &Exhibit,Fort Lauderdale,Florida, 11-14 July 2004.

[11] Guobiao Cai,Xiaoyan Tong, “ Generic Optimization  of System  Parameters for Liquid Rocket Engine with Gas Generator Cycl ”,41st AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion conference &Exhibit ,Tuscon , Arizona 10-13 July 2005.

] 12 [مظاهری، ک.، خسروی، ع.، "شبیه‌سازی گذرای مولد گاز موشک سوخت مایع صیاد"، اولین کنفرانس علمی و کاربردی سازمان صنایع هوافضا، صفحات 40-29، شهریور 1379.

[13]  H. Karimi, A. Nassirharand, M. Beheshti, “Dynamic and Nonlinear Simulation of Liquid- Propellant Engines”, Journal of Propulsion and Power, Vol. 19, No. 5, pp. 938-944, September- October 2003.

[14] H.Karimi,A.Nassirharand , “Application of A Simulation Algorithm to a Specific Liquid Propellant Engine With Experimental Verification” , Aircraft Engineering and Aerospace Technology ,Vol.78,No.2,pp.132-137,2006.

[15] H.Karimi , A.Nassirharand, “ Application of A Simulation Algorithm for Dynamic and Nonlinear Analysis of A Liquid Propellant Engine”,JAST,Vol.3,No.1,pp.23-30,winter 2006 .

[16] داود رمش، محمد امین‌پور، شبیه سازی دینامیکی غیر خطی یک موتور سوخت مایع، دومین کنفرانس هوا فضای سازمان هوا ـ فضا، سال1382.

[17] Ramesh Davood, Aminpoor Mohammad, Nonlinear Dynamic Simulation of an Open-cycle liquid propellant engine, AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, Cincinnati Duke Energy Convention Center, Cincinnati, OH, 2007.

[18] Ramesh Davood, H.R. Alimohammadi, Simulation of Cavitation Process in Oxidizer Pump of a Liquid Rocket Engine, 45th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, 2 - 5 Aug 2009, Colorado Convention Center Denver, CO.

[19] V.A.Shesterianikov, Hydrolic Modeling of  Start Regime of Liquid Propellant Rocket Engines, In Russian, Mashinostroenie, 1981.