سوخت و احتراق

سوخت و احتراق

شبیه سازی عددی اثرات شکل ورودی هوا در عملکرد محفظه احتراق یک پرتابه مافوق صوت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه جلوبرنده- دانشگاه مالک اشتر
2 دانشگاه مالک اشتر
10.22034/jfnc.2026.549461.1444
چکیده
در این پژوهش برای محفظه احتراق یک پرتابه مافوق صوت یک ورودی هوا در شرایط پروازی عدد ماخ 3.4 و ارتفاع پروازی 15 کیلومتر طراحی شده است. در ابتدا یک روش طراحی برای ورودی هوای مافوق صوت به صورت سه بعدی ارائه شده است. در ادامه ورودی هوای طراحی شده به محفظه احتراق متصل شده و عملکرد آن بررسی شده است. به منظور اطمینان از صحت تحلیل‌های انجام شده، روند تحلیل با نتایج یک محفظه احتراق موجود، اعتبارسنجی شد. در ادامه هندسه یکپارچه شده شبکه بندی و تحلیل شد. بر اساس نتایج عملکرد ورودی هوا به مقادیر اشاره شده در نتایج محاسبه شده، نزدیک است. بیشترین مقدار خطا به میزان 6.25 درصد، مربوط به عدد ماخ مقطع اول ورودی هوا است. مقدار ضریب بازیابی فشار بدست آمده نیز در مقایسه با مقادیر محاسبه شده، 2.43 خطا دارد. عملکرد محفظه احتراق در مواجهه با هوای دریافتی از ورودی هوا مورد بررسی قرار گرفت که مقدار دمای احتراق 1298 کلوین و بازده احتراق نیز 83.5 درصد محاسبه شد. در ادامه فاصله محل پاشش سوخت و ورودی هوا کاهش یافت تا تاثیر آن بر احتراق بررسی شود که مشخص شد در نسبت فاصله 1 برابر قطر، راندمان احتراق 3.9 درصد افزایش داشته است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Numerical Simulation of the Effects of Inlet Shape on the Combustion Chamber Performance of a Hypersonic Projectile

نویسندگان English

mostafa mahmoodi 1
mohsen shojaei 2
afshin valimohammad 2
1 Propulsion group , Malek Ashtar University
2 Malek Ashtar University
چکیده English

In this study, an air intake was designed for the combustion chamber of a supersonic projectile operating at flight conditions of Mach 3.4 and an altitude of 15 km. Initially, a three-dimensional design methodology for the supersonic air intake is presented. Subsequently, the designed intake was integrated with the combustion chamber, and its performance was evaluated. To ensure the accuracy of the analyses, the simulation process was validated against the results of an existing combustion chamber. The integrated geometry was then meshed and analyzed. The results indicate that the air intake’s performance closely aligns with the calculated theoretical values. The maximum error observed was 6.25%, corresponding to the Mach number at the first section of the intake. The obtained total pressure recovery factor also showed a 2.43% error compared to the calculated values. The performance of the combustion chamber, using the airflow supplied by the intake, was examined, yielding a combustion temperature of 1298 K and a combustion efficiency of 83.5%. Furthermore, the distance between the fuel injection point and the air inlet was reduced to investigate its effect on combustion. It was determined that at a distance-to-diameter ratio of 1, the combustion efficiency increased by 3.9%.

کلیدواژه‌ها English

Hypersonic Projectile
Combustion Chamber
Supersonic Air Inlet
Numerical Simulation

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 02 اردیبهشت 1405