عنوان مقاله :
تاثير اعداد بدون بُعد بر عملكرد انژكتور پينتل و تغيير زاويه پاشش
عنوان به زبان ديگر :
Effects of Dimensionless Numbers on the Pintle Injector Performance
پديد آورندگان :
عسكري مهدوي، سيد دانشگاه صنعتي نوشيرواني بابل - دانشكده مهندسي مكانيك - گروه آموزشي حرارت و سيالات، بابل , رنجبر، علي‌اكبر دانشگاه صنعتي نوشيرواني بابل - دانشكده مهندسي مكانيك - گروه آموزشي حرارت و سيالات، بابل , فرشچي، محمد دانشگاه صنعتي شريف - دانشكده مهندسي هوافضا - گروه آموزشي پيشرانش، تهران
كليدواژه :
انژكتور سطح متغير , انژكتور پينتل , نسبت مومنتم , زاويه پاشش
چكيده فارسي :
نژكتورهاي با قابليت تغيير سطح مقطع خروجي جريان، انتخاب مناسبي براي توسعه موتورهاي راكت سوخت مايع گازخور (تراتل) هستند؛ زيرا زماني كه از انژكتورهاي با سطح ثابت استفاده مي‌شود، كنترل موثر تراست كار دشواري است. انژكتور پينتل كه يك انژكتور داراي سطح متغير است، مي‌تواند دبي جرمي پيشران‌ها را كنترل نمايد. در واقع مي‌توان يك صفحه انژكتور بزرگ با تعداد زياد انژكتور را با يك انژكتور تك‌الماني پينتل جايگزين نمود. در اين مقاله، تلاش شده است تا ضمن معرفي و ارايه يك نمونه طراحي و ساخته‌شده اين انژكتور دوپايه، تاثير اعداد بدون بعد (نسبت مومنتم، عدد وبر و ضريب تخليه) در عملكرد انژكتور و تغيير زاويه پاشش كه يكي از مشخصه‌هاي مهم اسپري است، مورد بررسي قرار گيرد. آزمون‌ها در شرايط دما و فشار محيط انجام شد و عدد وبر در محدوده 19 تا 1830 و نسبت مومنتم سوخت به اكسيدكننده بين 0/2 تا 13 بوده است. از آب به‌جاي اكسيدكننده به‌منظور پيشران مركزي و از هوا به‌جاي سوخت به‌منظور پيشران خارجي استفاده شده است. براي اندازه‌گيري زاويه اسپري و مطالعه اثر پارامترهاي مورد نظر بر ساختار اسپري از روش سايه‌نگاري و عكس‌برداري استفاده شده است. همچنين با استفاده از نتايج حاصله، يك رابطه تجربي بين زاويه پاشش و اعداد بدون بعد به‌دست آمده و ارايه شده است
چكيده لاتين :
Variable-area injectors are suitable for developing throttleable rocket engines because it is
difficult to efficiently control thrust when fixed-area injectors are used. A pintle injector is a
variable-area injector that can be used to control the mass flow rate of propellants. In practice,
an injector plate containing several fixed-area injectors is replaced with a single pintle injector.
In this research, a two-stage pintle injector is designed, manufactured, and tested for the effects
of dimensionless numbers (Momentum ratio, Weber number, and discharge coefficient) on the
injector’s performance, including the spray angle change, which is an important characteristic
of the spray. The tests were done at ambient temperature and pressure conditions. The Weber
number ranged from 19 to 1830, and the ratio of the fuel to the oxidizer momentum was
varied from 0.2 to 13. Water is used instead of the oxidizer as a central propellant, and the
air is used instead of the fuel as an external propellant. Shadowgraph and photography were
used to measure the spray angle and study the desired parameters. Empirical relationships
between functional parameters and dimensionless numbers were obtained that can be used
in the design process.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك مدرس
