شبيه سازي عددي سه بعدي پسروي گرين در موتور موشك سوخت جامد براساس روش مجموعه سطوح

Three Dimensional Simulation of Grain Burn Back in Solid Rocket Motor Using Level Set Method

در اين تحقيق، شبيه سازي عددي پسروي گرين به صورت سه بعدي انجام گرديده است. براي تحليل عددي پسروي گرين، يك كد كامپيوتري براساس روش مجموعه سطوح توسعه يافت و براي بالا بردن دقت جواب از روش المان برشي براي المان هاي دربرگيرنده مرز استفاده شد. دقت كد مورد نظر با گرين هايي كه داراي حل تحليلي هستند، صحه گذاري و مشاهده شد كه كد از دقت بالايي برخوردار است. سپس نتايج حاصل از تحليل پسروي براي چند شكل گرين مرسوم ارايه شد. همچنين براي پيش-بيني فشار درون موتور يك كد بالستيك داخلي به صورت صفربعدي نوشته و با كد تحليل پسروي گرين لينك شد. نتايج حاصل از كد با نمونه آزمايشگاهي مقايسه و دقت بالايي به دست آمد.

Numerical simulation of grain burn back has been done in three dimensions. For numerical grain burn back analysis, a numerical code based on level set method has been developed and in order to increase accuracy, cut cell method was implemented for elements which capture interfaces. The accuracy of the code was validated by grains which have analytical solutions. It was seen that the code has acceptable accuracy. Then, the results of burn back analysis for some grain configuration were depicted. Also, an internal ballistic code in zero dimensional was generated to predict the pressure inside the motor, and was linked by burn back analysis code. The simulation results were compared with experimental ones and high accuracy was achieved.