صفحه 1:
به نام بروردكار يكنا
صفحه 2:
دانشکده مهندسي آنرژي و فناوريهاي نوين
دیارتمان مهندسي فضايي
عنوان پایان نامه
شبیه سازي تاثیر میدان مگنتوهیدرودینامیک بر
محصولات حتراق تراسترهاي شيميايي
نگارش
محمود دهقاني
استاد راهنما
دکتر علیرضا طلوعي
دکتر بابک شكري
استاد مشاور
دکتر محمدمهدي دوستدار
اردیبهشت00
صفحه 3:
7" مقدمة
لامفاهيم اوليه
۷مدل سازى رياضى
شبیه سازی
لانتايج
7 نتیجهگیری
"پیشنهادات
صفحه 4:
تاریخچه
رابرت گادارد در سال 00000 و شارژ حلقه براي حرکت الکترون را
شروع کرد و در سال لا گزارش مربوط به تحقیقات خود را ارئه نمود.
هرمن آبرس در کتاب Possibilities of Space Flight & بررسی سیستم
پیشرانش الكتريکي پرداخت (سال 0100)
ov! پیشرانش الكتريکي توسط وارنرفن براون در دهه 111 شکل گرفت.
در سال 1010 اولین ادات مربوط به استفاده از سیستم پیشرانش الكتريکي در
فضاپیما ها توسط استهلینگر ارائه شد.
صفحه 5:
مروري بر روند توسعه
193 195 199 199 200 201
َك 9 ۱ ١ 0 1 190
ديت بان تست]زمايشكاهى بكاركيرى ايده تحقيقات
واقعی در ماهواره پیشرانش ads!
الکتریکی
در سال 0100 ناسا . اولین پیشرانش یونی را در ماهواره 11 ۹118 استفاده
نمود.
Yio pelle +191 yo - شروع شد و اولین تست پروازی موفقیت آمیز در
مارس ۲۰۰۴ انجام شد.
در سال 101101 مرکز تحقیقات موشک ماهوارهبر آرین
صفحه 6:
22
مروري بر روند توسعه
فعالیت انجام شده در
طراحی و ساخت موتور پلاسما در پژوهشکده لیزر و پلاسما دانشگاه شهید بهشتی
توسط بابک شکری
طراحی موتور پلاسما در مرکز
یقات پلاسما و لیزر ایران توسط منوچهر چگینی
فعالیت در زمینه تولید پلاسما دما پایین. چگال ودما بالا درگروه 2
دانشگاه تبریز
قیقاتی فیزیک پلاسما
انجام شبیه سازی عددی جریان پلاسما و يون
بهشتی, دانشگاه شریف. دانشگاه تبریز و
زه درون مجاری در دانشگاه شهید
صفحه 7:
5
مفاهيم اوليه
تعريف مسئله
احتراق : ۱02-1014 (کسیژن و کروسین)
میدان : ۱ تسلا
فشار سکون: ۲۰۰۰۰۰ پاسکال اتيم ا سيم
دمای سکون: ۳۸۵۰ کلوین (۲۵۸۰) ۲
فشار استاتیک: ۱۰۱۳۲۵ پاسکال 3
فرضيات: كاز كامل كالريى a
مدل دو بعدى شبه متقارن 1
مكانيزم احتراق ۷ ذره ای شماتيك نازل و
Gils bom Wes cas میدان
همكير كردن سرعت و شتاب از نوع Coupled
معادله اغتشاش
ء -1
صفحه 8:
56
مفاهيم اوليه
تحص میدان مسا عیسی: مططمعمج
6
- پارامترهای اغتشاش:
انرژی اغتشاشی
پراکندگی اغتشاشی
- جریان مگنتوهیدرودینامیک
صفحه 9:
۹
22
a
مفاهیم اولیه
جریان مکنتوگازدبنامیک:
مگنتو گاز دینامیک (مگنتوهیدرودینامیک یا مگنتوفلویدمکانیک) بطور
گسترده بوسیله هوگس و یانگ در مقاله ای تحت عنوان "مطالعه جربان
سیال با هدایت الکتربکی تحت میدان مغناطیسی با فرضیات
مشخص " مورد مطالعه قرار گرفت.
جت متقارن ایدهآل در ماخ
oA
جت متقارن توسط هشت محرک پلاسما
در ماخ 000
صفحه 10:
nO
مدل سازي رياضي
روابط تثوریک
تر کیب ساده معادلات ماکسول برای الکترومغناطیس و معادلات ناویراستوکس برای جریان سیال
هدايت الكتريكى سيال بوسيله نيروى بردارى لورنز 2060 + م2
كا الت وهزت
ot 8 /
1X; a
اماق
ot
ترم فعل و انفعالی انرژی
= - 346 260 (اماق, (ومة
ét = 6x ~— Reo. (y- 1) Pr’ Reox
صفحه 11:
3
مراحل شبيه سازى
(أغاز تزریق پلاسما و تکرار شبیه سازي) ]
فاز از
قایطیه نتایج بدست آمده با نتایج تجربي اعلام) شده
)= 7
([عمال میدان 11110 و تکرار شبیه سازي)
شبیه سازي
تعریف مسئله
(رمدل سازي ه سازي معاذلات معادلات حاكم)
آغاز یه سازي توسط نرم افزار كمبيت
گمبیت و
سازي مدل احتراق و مقایسه با نتايج م
صفحه 12:
| Eneble MHD
فص
٩۷۳۰۱۳۰۵۸ ۲ پدیده تداخل هیدرودینامیک مغناطیسی لانبیان"نلتهای
ترم اضافه شده به دليل القاء مغ وی وین | ۲0۱ کل انروی
J = ی
ترمهای مرجع تعریف شده در “نظ عنوان ورودی,لحاظ مشسموقوابع ذيل به
منظور
Peter tocar eae
۳ 1 اعمال نیروی لورنز به ممنتوم و گرملیشی ژولریه لإنوؤى تعر لق" عار لان
UC BU Seale Faciorf;
hd energysou.
Apply Scale Factor| maha
ماژول فلوئنت برای تلو لمتانافزار فلوئنت ۱۳۰۱
صفحه 13:
6
شبيه سازي
اعتبار سنجى شبيه سازى:
پارامترهای عملکردی: سرعت خروجی 7
اس تس وت
۱
el 1
دما _ فشار
اعم
صفحه 14:
3
شبيه سازي
احتراق اكسيزن-كروسين:
تزريق ؟ كرم بر ثانيه بلاسما
زونه
| ار
صفحه 15:
Postion
صفحه 16:
nO
شبیه سازي
احتراق اکسیژن-هیدروژن:
هه وه همه هت مه هام ۵ هو cor 908 ومو
Positior
صفحه 17:
00000
۰ Basma tar
felocity. 2900-03
Magnituidess 2 9
موی
1.008403
00802
O12 وه موی موه 0ce 2 002 004 006 998
00
صفحه 18:
19
اعمال هیدرودینامیک مغناطیسی:
ند 0
ا
Magnitude
تزریق ۶ گرم بر انیه
شبیه سازي
Ee
نزریق ۲ گرم بر ثانیه
صفحه 19:
2
Be
سرعت (متر بر ثزیه)
TYAS
TYAS
۳۴۴۸
۳۴۳۴
لالع
۳۴۴۷
۳۴۳۴
yoro
2541
990
2178
3110
3112
3110
3108
Gass
دما (کلوین)
۱۲۵۱
۱۳۵۰
wry
۱۳۸
wie
wry
۱۳۸
۱۳۰۵
1626
999
1423
1425
1423
1425
1426
سازي
فشار (psi)
۳-۹۳
VOR
7/89
۷۵۳۰
۷۵۳۰
و74
۷۵۳۰
۷/۴۰۷
7620
2909
6807
6824
6807
میدان ۱ تسلا بدون تزريق
كرم
ع كرم
تا ۱ تسد
میدان ۱ تسلا بدون تزریق
۳ گرم
۶و گرم
۳ گرم و ميدان ١ تسلا
۶ گرم و میدان ۱ تسلا
٩ گرم و میدان ۱ تسلا
صفحه 20:
wl
چرا سرعت خروجی افزایش يافته است؟ افزایش دمای محفظه و نیروی لورنز
۱۱0۵ ۳۲۷
MHD @
صفحه 21:
ie نتایج
تاثیر بر پایداری:
روش بررسی پایداری جریان سیا
ob dA آنرژی و پراکندگی,
ص ل دعم دج انا
هيستوكرام نازل فاقد ميدان
صفحه 22:
ells igs
بررسی نقش کنترلی در احتراق اکسیژن -کروسین
سس
Postion ۳
صفحه 23:
گرم بسر شانیه بسلاسما بسهمیله اٍ
گرم بر ثانیه پلاسما بهمراه میدان
صفحه 24:
Postion
صفحه 25:
Tota Pressure (pascal)
“Total Pressure (pascal)
ام بر ثلنيه يلاسما بهمرلده
“Total Praseure (pascal)
صفحه 26:
کت
22
نتيجهخيري
* افزايش ٠١ الى ١4 درصدى راندمان خروجى سيستم
© كاهش ۳۰ الی ۳۵ درصدی اغتشاشات سيال در طول نازل
* تاثیری گذاری مثبت بر جریان (کنترل کننده اغتشاش)
صفحه 27:
5
22
ييشنهادات براي ادامه
كار
- بطور مستقل تاثير ايجاد يلاسما در دهانه مجاري ورودي
موتورهاي هوا تنفسي با هدف بررسي عملکرد شوک در دهانه
ورودي براي وسايل مافوق صوت مورد بررسي قرار كيرد.
- تاثير توليد يلاسما در مجراي عبوري كناري بر ميزان يساي
سيال عبوري مورد تحليل واقع كردد.
- بررسي تاثیر هیدرودینامیک مغناطیسی بر پایدار کردن
احترآقهاي ناپایدار
صفحه 28:
w
باتشگ
هرمان ایرت
ملتي که نیاز فوّداي خود را درك نکند
فردايي هم نخواهد دا