طراحي انژكتور هم محور دوپايه چرخشي

كارشناسي ارشد

انژكتورهاي هم¬محور دوپايه چرخشي، به‌طور گسترده‌اي در موتورهاي موشك مايع استفاده مي‌شوند. مزاياي آن‌ها شامل عملكرد بالا، اختلاط و توزيع يكنواخت پيشران و همچنين نياز به سطح دقت پايين‌تري براي فناوري ساخت است. در اين پژوهش يك انژكتور هم¬محور دوپايه چرخشي اختلاط در خارج طراحي شده است. اين نوع انژكتورها، از يك انژكتور داخلي و يك انژكتور خارجي چرخشي به صورت هم‌مركز تشكيل شده¬اند كه در آن سيال از طريق ورودي‌هاي مماسي كه بر ديواره هر انژكتور وجود دارد، وارد محفظه چرخش انژكتور داخلي و خارجي مي¬شود. هنگامي كه سيال از ورودي¬هاي مماسي عبور مي¬كند، مومنتوم زاويه¬اي بر روي مايع اعمال مي‌شود كه منجر به حركت چرخشي سيال مي¬شود. تحت تأثير نيروي گريز از مركز، صفحه مخروطي توخالي دواري توسط انژكتور داخلي و خارجي به صورت هم‌مركز مشاهده مي‌شود كه اسپري انژكتور داخلي توسط اسپري انژكتور خارجي محصور شده است و در خارج از دهانه انژكتور باهم تركيب مي¬شوند. روش ارائه شده براي طراحي انژكتور در اين پژوهش، مبتني بر روش طراحي توسط بازاروف و يانگ است. براي انژكتور ساخته شده، در آزمايش¬هاي سرد با آب، دبي جرمي و ضريب تخليه بخش¬هاي داخلي و خارجي اندازه گرفته شد. براي انژكتور داخلي با افزايش فشار تزريق از 0/50 بار تا 7/55 بار، ضريب تخليه از 0/203 به 0/195 كاهش مي‌يابد و براي انژكتور خارجي با افزايش فشار تزريق از 0/15 بار تا 6/91 بار، ضريب تخليه از 0/092 به 0/084 كاهش مي‌يابد. در ادامه با استفاده از روش عكس¬برداري، زاويه و طول فروپاشي اسپري خروجي از انژكتورها هنگامي كه هر يك به صورت جداگانه پاشش مي¬شوند، پرداخته شد. سپس به بررسي شرايط فرايند ادغام و جدايش هنگامي كه سيال به صورت همزمان از هر دو انژكتور خارج مي¬شود، پرداخته شد. هنگامي فشار تزريق انژكتور داخلي بيشتر از 0/ 1 بار و فشار تزريق انژكتور خارجي بين 0/30 بار تا 0/95 بار است، صفحه انژكتور داخلي صفحه انژكتور خارجي را به سمت خود مي‌كشد. همچنين هنگامي كه فشار تزريق انژكتور داخلي بيشتر از 0/8 بار و فشار تزريق انژكتور خارجي بيشتر از 0/95 بار است، صفحه انژكتور خارجي صفحه انژكتور داخلي را به سمت خود مي‌كشد؛ و در اين نقاط از فشار تزريق، اسپري‌ها همواره در حالت ادغام قرار دارند. در انتها به بررسي زاويه و طول فروپاشي ادغام اسپري هنگامي كه براي انژكتور داخلي فشار ثابت و براي انژكتور خارجي فشار افزايش يافت و بلعكس، زاويه و طول فروپاشي ادغام اسپري اندازه گرفته شد.

194709

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي هوافضا

دكتر حجت قاسمي