تحليل اثر دبي بر دماي محفظه احتراق موتور موشك زم استيك در خنك كاري بازيابي

Analysis of the effect of Mass Flow in the Regenerative Cooling cryogenic Combustion chamber

درطراحي موتور سوخت مايع به دليل دماي بالاي احتراق و نرخ بالاي انتقال حرارت از (1MW/m2 تا حدود 160MW/m2 ) از گازهاي داغ به ديوار محفظه، خنك‌كاري محفظه رانش از اهميت بالايي برخوردار است . در طراحي خنك‌كاري محفظه رانش، انتخاب روش مناسب، طراحي مجاري خنك‌كاري و مباحث مرتبط با محفظه رانش دو جداره و استفاده از پوششهاي حرارتي داراي اهميت بسيار زيادي است. در ديواره محفظه احتراق و نازل موتور پيشران مايع لازم است يك سيستم خنك كاري به منظور جلوگيري از شكست مقاومت بدنه موتور استفاده شود. در خنك كاري به روش بازيابي سيال مبرد (معمولا سوخت) از ميان كانال‌هايي كه براي آن در بدنه موتور تعبيه شده است عبور كرده و دماي بدنه موتور را كاهش مي‌دهد. مدلسازي و تحليل جريان سيال كانال خنك‌كننده در موتور پيشران مايع به دليل شار حرارتي بالا يكي از مهمترين و چالشي‌ترين موضوع در زمينه اين نوع موتورها است. به همين دليل در اين مقاله‌ كانال خنك كاري بازيابي يك موتور پيشران مايع شبيه‌سازي عددي مي‌شود. اين موتور با پيشران سرمازا كرايوژنيك تغذيه شده و كرايوژنيك به عنوان سيال خنك‌كننده در نظر گرفته شده است. از بررسي نتايج حاصل از شبيه‌سازي عددي به اين نتيجه مي رسيم براي افزايش دما و احتراق بهتر بايد مقدار دبي از مقدار مشخصي بيشتر نباشد و از طرفي براي آنكه دماي بدنه از مقدار مشخصي فراتر نرود بايد دبي از مقدار مشخصي كمتر نباشد.