شبیه سازی شبه یک بعدی جریان دوفازی موتور سوخت جامد

در این تحقیق بالستیک داخلی موتور سوخت جامد درون سوز با احتساب جریان دوفازی، به روش عددی شبیه سازی شده است. میدان جریان شامل محفظه احتراق با گرین استوانه ای و نازل مخروطی همگرا- واگرا می باشد. معادلات حاکم بر فاز گاز و فاز ذرات، یعنی معادلات گذرا و شبه یک بعدی اویلر به روش عددی جیمسون حل گردیده است. این معادلات با استفاده از انتگرال گیری رانج-کوتای چهار مرحله ای، گسسته سازی زمانی شده و بردار شار کمیت های بقایی با روشی مبتنی بر اختلاف مرکزی به مقادیر نقاط حجم کنترل مرتبط شده است. در بخش نتایج تاثیرات سوزش فرسایشی، جنس سوخت، دوفازی شدن جریان و قطر ذرات جامد مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه نتایج بدست آمده از نرم افزار این تحقیق با سایر نتایج مراجع، نشان دهنده دقت روش و فرضیات بکار رفته می باشد. نتایج تحقیق نشان می دهد که سوزش فرسایشی موجب افزایش سریع فشار محفظه و افزایش نرخ سوزش در ابتدای کار موتور و لذا کاهش زمان کارکرد موتور می شود. همچنین در حالت دوفازی فشار محفظه و نرخ سوزش و درنتیجه زمان کارکرد موتور نسبت به حالت تک فازی کاهش می یابد. با افزایش قطر ذرات جامد در فاز ذرات نیز، سطح منحنی فشار پایین می آید و با تغییر جنس سوخت از کامپوزیت به دوپایه، ایمپالس کل و ایمپالس ویژه موتور کاهش می یابد.