شبیه سازی عددی سیستم کنترل بردار نیروی پیشران با جریان پاشش ثانویه و بررسی اثرات تغییر پارامترهای مختلف بر عملکرد آن

کنترل بردار تراست قابلیتی از هواپیما، موشک یا هر پرنده دیگری است که به کمک آن می توان با ایجاد اثری روی گازهای خروجی نازل جهت نیروی تراست را منحرف کرده تا نیازی به استقاده از سطوح کنترل آیرودینامیکی مانند بالک ها نباشد. یکی از روش های کننرل بردار تراست استفاده از جریان پاشش ثانویه می باشد. یکی از مهم ترین مسائل مطرح در این روش، تزریق یک سیال با دما، سرعت، لزجت و چگالی مختلف به درون سیال با خواص دیگری بوده که میدان جریان پیچیده ای را ایجاد می کند. در این مطالعه ابتدا به بررسی جریان پاشش ثانویه روی صفحه تخت پرداخته شده و سپس جریان سیال در نازل همگرا-واگرا شبیه سازی و مطالعه پیرامون اثر جریان پاشش ثانویه درون آن انجام شده است. در ادامه شبیه سازی جریان سیال درون نازل همگرا-واگرای فرامنبسط انجام شده است. در این مسئله پدیده شوک مایل و الماس ماخ به ترتیب در خروجی و پایین دست نازل رخ خواهد داد. سپس جریان پاشش ثانویه با دبی جرمی، زاویه پاشش و در مکان های مختلف به این نازل اضافه گردیده و اثرات آنها بر پارامترهای مهمی از قبیل زاویه انحراف، بازدهی برداردهی و تراست نازل مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که بیشترین مقدار انحراف در بردار تراست برابر 8/9 درجه و دبی جرمی پاشش ثانویه در این حالت 05629/0 کل دبی جرمی عبوری از نازل می باشد. به منظور صحت سنجی، نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده که نشان دهنده دقت قابل قبول مدل مورد استفاده در پژوهش حاضر می باشد