توسعه روش باندگراف جهت مدل سازی نازل غیرآیزنتروپیک

Abstract

در مقالاتی که تاکنون در زمینه مدل¬سازی سیستم¬های تراکم¬پذیر به¬روش باندگراف منتشر شده¬، جریان آیزنتروپیک فرض¬ شده¬است. اما در نازل¬های همگرا-واگرا، در محدوده¬ای از نسبت فشارها، در قسمت واگرای نازل شوک عمودی اتفاق می¬افتد که فرض آیزنتروپیک بودن جریان را نامعتبر می¬کند. در این مقاله برای درنظرگرفتن اثرات شوک عمودی، میدان ظرفیتی NIKE معرفی می¬شود. این میدان، علاوه بر درنظر گرفتن انرژی جنبشی سیال و معادلات مومنتوم، قادر است محل ایجاد شوک قائم در قسمت واگرای نازل را مدل¬سازی نماید. چگونگی کاربرد میدان انرژی NIKE در قالب یک مثال ساده توضیح داده خواهدشد و نشان¬داده¬می¬شود نیروی پیشرانش به¬دست آمده از شبیه¬سازی، با روابط تحلیلی مطابقت دارد. از آنجایی میدان معرفی شده جریانهای غیرآیزنتروپیک را مدل می¬کند، این میدان می¬تواند برای مدل¬سازی نیروی پیشرانش راکت موتورها و تراسترها در حالتهای گذرا مورد استفاده قرارگیرد. مزیت دیگر مدل ارائه شده این است که می¬تواند به راحتی در نرم افزارهایی مانند MS1، 20-sim®, SYMBOLS2000 به¬کار گرفته شود. بنابراین با استفاده از خواص ساختاری باندگراف، معادلات حالت به صورت سیستماتیک استخراج و بااستفاده از روش¬های عددی مناسب حل می ¬شوند و نیاز به استخراج معادلات به¬صورت دستی و حل آنها مرتفع می¬گردد.