پديد آورندگان :
ناصح، حسن وزارت علوم، تحقيقات و فناوري تهران - پژوهشگاه هوافضا , عالي پور، علي دانشگاه آزاد اسلامي تهران - دانشكده فني و مهندسي - گروه مهندسي مكانيك و هوا فضا , دانشگر، پريسا دانشگاه فني حرفه اي اهواز - گروه مهندسي صنايع شيميايي
كليدواژه :
تلاطم سوخت , مدل سازي و شبيه سازي , مدل پاندولي , گرانش
چكيده فارسي :
هدف از ارائه مقاله، تبيين روش مدل سازي و شبيه سازي تاثيرات استارت سامانه پيشرانش ماهواره يا فضاپيما بر تلاطم (تكانه) سوخت درون مخزن با استفاده از مدل پاندولي در شرايط جاذبه ناچيز است. به عبارت ديگر، هدف اصلي در اين مقاله مطالعه خاص تلاطم سوخت و گاز فشارگذاري (نسبت به يكديگر)، صرف نظر از نقش سامانه مديريت پيشرانش در مخزن سوخت است. براي اين منظور حركت تلاطم هاي سوخت درون مخزن در نرم افزار ديناميك سيالات فلوئنت براساس مدل پاندولي، ايجاد شده است. بر اين اساس، روندنماي مطالعه بدين صورت است كه ابتدا ورودي هاي روندنماي (تحريك ورودي به مخزن، حجم سوخت و گاز بالشتك، بارگذاري ها و مشخصات ابعادي و غيره) تعيين و سپس مخزن مدل سازي و طراحي مي شود و در نهايت شبيه سازي تلاطم سوخت درون مخزن در شرايط جاذبه ناچيز صورت مي پذيرد. خروجي مدل سازي و شبيه سازي تلاطم سوخت كه شامل نرخ ميرايي تلاطم و تعيين مقدار آن در لحظه 20ثانيه از شبيه سازي، كانتور تغييرات سرعت، كانتور جهت سرعت در مخزن و همچنين كانتور موقعيت سوخت و گاز نسبت به يكديگر در لحظات 0/2، 0/4 و يك ثانيه است. دقت نتايج به دست آمده با استفاده از نتايج آزمايشگاهي نمونه مشابه مورد ارزيابي قرار گرفته است.
چكيده لاتين :
The aim of this article is to present the methodology for modeling and simulation of start effects in spacecraft or satellite’s propulsion system on the fuel sloshing in the tank by pendulum model in microgravity conditions. In other words, the main aim of this paper is pure sloshing study of fuel and ullage gas relative movement, neglecting the role of Propellant Management Device (PMD). To this end, fuel sloshing in tank is performed by utilizing the Fluent software based on pendulum model. Firstly, algorithm inputs are determined (exiting input, fuel and ullage gas volume, loading, dimensional specifications, etc.); then, tank is modeled and designed and, finally, fuel sloshing simulation in micro-gravity conditions is developed. Fuel sloshing modeling and simulation outputs include determining the sloshing damping rate and its value in the simulation at 20 sec, velocity variation contour, velocity direction contour in the tank, and also ullage gas and fuel relative location in 0.2, 0.4, and 1 sec. The accuracy of the obtained results has been evaluated with the similar experimental results.
