اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات34
تعداد شماره‌ها1,306
تعداد مقالات9,427
تعداد مشاهده مقاله9,188,353
تعداد دریافت فایل اصل مقاله5,620,774
اسماعیلی, آرزو, پورتقی, عادل, فرهنگ لاله, فرهاد, دهناد, مسعود. (1400). بررسی تأثیر نسبت انبساط سطح و مشخصه‌های پیشران بر پارامترهای عملکردی نازل و صحه‌گذاری آن‌ها با آزمون تجربی. پدافند الکترونیکی و سایبری, 10(2), 185-194.
آرزو اسماعیلی; عادل پورتقی; فرهاد فرهنگ لاله; مسعود دهناد. "بررسی تأثیر نسبت انبساط سطح و مشخصه‌های پیشران بر پارامترهای عملکردی نازل و صحه‌گذاری آن‌ها با آزمون تجربی". پدافند الکترونیکی و سایبری, 10, 2, 1400, 185-194.
اسماعیلی, آرزو, پورتقی, عادل, فرهنگ لاله, فرهاد, دهناد, مسعود. (1400). 'بررسی تأثیر نسبت انبساط سطح و مشخصه‌های پیشران بر پارامترهای عملکردی نازل و صحه‌گذاری آن‌ها با آزمون تجربی', پدافند الکترونیکی و سایبری, 10(2), pp. 185-194.
اسماعیلی, آرزو, پورتقی, عادل, فرهنگ لاله, فرهاد, دهناد, مسعود. بررسی تأثیر نسبت انبساط سطح و مشخصه‌های پیشران بر پارامترهای عملکردی نازل و صحه‌گذاری آن‌ها با آزمون تجربی. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1400; 10(2): 185-194.

بررسی تأثیر نسبت انبساط سطح و مشخصه‌های پیشران بر پارامترهای عملکردی نازل و صحه‌گذاری آن‌ها با آزمون تجربی

مکانیک سیالات و آیرودینامیک
مقاله 10، دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 28، اسفند 1400، صفحه 185-194    اصل مقاله (421.98 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
نویسندگان
آرزو اسماعیلی* ؛ عادل پورتقی؛ فرهاد فرهنگ لاله؛ مسعود دهناد
پژوهشگر،پژوهشگاه فضایی ایران، پژوهشکده رانشگرهای فضایی، تبریز ، ایران
تاریخ دریافت: 20 دی 1400،  تاریخ پذیرش: 20 دی 1400 
چکیده
در این مقاله تأثیر تغییرات نسبت انبساط یک نازل همگرا-واگرا بر روی پارامترهای عملکردی نازل همچون ضربه مخصوص، سرعت خروجی نازل و دمای خروجی با استفاده از روابط ترمودینامیکی و برای پیشران‌های مختلف بررسی می‌شود. در ادامه سه نازل با نسبت انبساط سطح متفاوت ساخته شده و نیروی رانش برای سه پیشران مختلف با استفاده از آزمون تجربی به دست می‌آید. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش نسبت انبساط سطح، ضربه مخصوص، سرعت خروجی نازل، عدد ماخ خروجی و ضریب رانش بصورت غیرخطی افزایش یافته و دمای خروجی نازل کاهش پیدا می‌کند. همچنین مشاهده می‌شود که با افزایش نسبت گرمایی مخصوص سیال مورد استفاده به عنوان پیشران، عدد ماخ خروجی افزایش و ضریب رانش و دمای خروجی کاهش پیدا می‌کند و با افزایش نسبت گرمایی مخصوص و افزایش ثابت ویژه گازها، ضربه مخصوص و سرعت خروجی نازل نیز بیشتر می‌شود. علاوه بر این نیروی رانش با افزایش نسبت انبساط سطح نازل افزایش یافته و با افزایش نسبت گرمایی مخصوص پیشران مورد استفاده کاهش می‌یابد. در پایان با مقایسه نیروی رانش حاصل از روابط ترمودینامیکی و نیروی رانش اندازه‌گیری شده، صحت محاسبات انجام شده تأیید می‌شود.
کلیدواژه‌ها
نازل همگرا- واگرا؛ نسبت انبساط سطح؛ مشخصات پیشران؛ نیروی رانش؛ آزمون تجربی
عنوان مقاله [English]
Investigation effect of the expansion ratio and propellant specifications on performance parameters of a nozzle and validation using experimental test
نویسندگان [English]
Arezoo Esmaeili؛ adel pourtaghi؛ farhad farhang؛ masoud dehnad
Iranian space research center, Space thruster research institute , tabriz
چکیده [English]
In this paper, the effect of variation in the expansion ratio of the convergent-divergent nozzle on the performance parameters such as specific impulse, nozzle output velocity and output temperature is investigated using thermodynamic relations for different propellant. Then, three nozzles with different expansion ratios are manufactured and their thrust force with three different propellants is measured using experimental tests. The results show that with increasing the area expansion ratio, specific impulse, nozzle output velocity, output Mach number and thrust coefficient increase nonlinearly and the nozzle output temperature decreases. In addition, it is observed that with increasing the specific heat ratio of propellants, the output Mach number increases and the thrust coefficient and output temperature decrease. Also, with increasing the specific heat ratio and increasing the specific constant of the gases, the specific impulse and the nozzle output velocity increase. Furthermore, the thrust force increases with increasing nozzle expansion ratio and decreases with increasing propellant heat ratio. Finally, by comparing the thrust force obtained from the thermodynamic relations and their counterpart measured thrust force, the accuracy of the calculations is confirmed.
کلیدواژه‌ها [English]
convergent- divergent nozzle, expansion ratio, propulsion specifications, thrust force, experimental test
مراجع
  1. Natta, , Kumar, V.R., and Rao, Y.H. “Flow Analysis of Rocket Nozzle Using Computational Fluid Dynamics (CFD)”, Int. J. Eng., Vol. 2, No. 5, pp. 1226-1235, 2012 .
  2. Pandey, K.M. and Singh, A.P. “CFD Analysis of Conical Nozzle for Mach 3 at Various Angles of Divergence with Fluent Software”, Int. J. Chem. Eng., Vol. 1, No. 2, pp. 179-185, 2010.
  3. Ramji, V., Mukesh, R., and Hasan, I. “Design and Numerical Simulation of Convergent Divergent Nozzle”, Appl. Mech. Mater., Vol. 852, pp. 617-624, 2016.
  4. Hossain, M.S., Raiyan, M.F., and Jony, N.H. “Comparative Study of Supersonic Nozzles”, Int. J. Res. Eng., Vol. 3, No. 10, pp. 351-357, 2014.
  5. Biju Kuttan, P. and Sajesh, M. “Optimization of Divergent Angle of a Rocket Engine Nozzle Using Computational Fluid Dynamics”, Int. J. Eng. Sci., Vol. 2, No. 2, pp. 196-207, 2013.
  6. Mohan Kumar, G., Fernando, D.X., and Kumar, R.M. “Design and Optimization of De Lavel Nozzle to Prevent Shock Induced Flow Separation”, AASA, Vol. 3, No. 2, pp. 119-124, 2013.
  7. Satyanarayana, G., Varun, C., and Naidu, S. “CFD Analysis of Convergentdivergent Nozzle”, Acta Tech Corvin., Bull. Eng., Vol. 6, No. 3, pp. 139, 2013.
  8. Pathan, K.A., Khan, S.A., and Dabeer, P.S. “CFD Analysis of Effect of Mach Number, Area Ratio and Nozzle Pressure Ratio on Velocity for Suddenly Expanded Flows”, I2CT, Mumbai, pp. 1104-1110, 2017.
  9. Pathan, K.A., Khan, S.A., and Dabeer, P.S. “CFD Analysis of Effect of Area Ratio on Suddenly Expanded Flows”, I2CT Mumbai, pp. 1192-1198, 2017.
  10. Pathan, K.A., Khan, S.A., and Dabeer, P.S. “CFD Analysis of Effect of Flow and Geometry Parameters on Thrust Force Created by Flow From Nozzle”, I2CT, Mumbai, pp. 1121-1125, 2017.
  11. Yong, L., Juan, Zh., Jianping, W., and Xiaotian, L. “Optimum Structure of a Laval Nozzle for an Abrasive Air Jet Based on Nozzle
    Pressure Ratio”, Powder Technol., Vol. 364, pp. 343-362, 2020.
  12. Grujicic, M., Zhaoa, C.L., Tonga, C., DeRossetb, W.S., and Helfritchb, D. “Analysis of the Impact Velocity of Powder Particles in the Cold-Gas Dynamic-Spray Process”, Mater. Sci. Eng., Vol. 368, pp. 222-230, 2004.

George, P. and Oscar Biblarz, S., “Rocket Propulsion Elements”, Ninth Edition, John Wiley&Sons,2017

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 805
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 285