تحلیل انتقال حرارت یک رانشگر تک‎مولفه‎ کاتالیستی تحت تاثیر ضخامت دیواره

Abstract

در این مقاله، محفظه تجزیه یک رانشگر تک‎پیشرانه‏ هیدرازینی، در مقیـاس دانه‌های تشکیل دهنده بستر کاتالیستی، بصورت عددی شبیه سازی شده است و تاثیر ضخامت پوسته از 1 تا 5 میلی‎متر بر روی انتقال حرارت تشعشع و هدایت رانشگر بررسی شده است. اهمیت بیشینه دما در ملاحظات سازه‏ای رانشگر از یک سو و افزایش وزن رانشگر در پی افزایش ضخامت پوسته با هدف کاهش بیشینه دما از سوی دیگر، ارزیابی همزمان این پارامترها را اجتناب ناپذیر می‏کند تا کنترل بیشینه دما و متعاقب آن کنترل نشت حرارت به بالادست رانشگر صورت پذیرد. نتایج نشان داد با افزایش ضخامت پوسته، افت چشمگیر شار حرارتی تشعشع تا حدود سه برابر اتفاق افتاده است. جنس انتقال حرارت غالب در مسئله فعلی، از نوع هدایتی با نشت حرارت به بالادست می‎باشد. میزان حرارت نشت کرده هدایتی به بالادست، نسبت به شدت انتقال حرارت تشعشعی از مرتبه تا 1000 برابر بزرگتر است. در نتیجه از این منظر، افزایش ضخامت پوسته سبب افزایش بار مزاحم حرارتی بر روی سامانه کنترل حرارت می‏گردد. نوآوری در بررسی شکل هندسی و ضخامت دیواره رانشگر تک مولفه هیدرازینی (ترکیب محفظه تجزیه و نازل) روی میزان انتقال حرارت تشعشع و هدایت به قطعات بالادست محفظه می‌باشد. نتایج مقاله حاضر نشان از اهمیت ضخامت دیواره روی توزیع حرارت و میزان شارهای حرارتی مخرب به قطعات بالادست محفظه تجزیه دارد.