رانشگرهای هیدرازینی، پرکاربردترین رانشگرهای سامانه‌هایِ هدایت و کنترل وضعیت محموله‌های بازگشتی و سرنشین‌دار میباشند. در این مقاله، تأثیر هندسه داخلی انژکتور بر مشخصههای لایه سیال خروجی از آن نظیر ضخامت لایه، زاویه مخروط پاشش، سرعت میانگین و همچنین دبی جرمی آن، مطالعه شده است. مطالعات پارامتری پیرامون هندسه پایه انژکتور مورد مطالعه مربوط به یک رانشگر تکمولفهای هیدرازینی 10 نیوتنی است. این انژکتور، بهگونهای طراحی شد که یک زاویه پاشش متوسط و ضخامت لایه خیلی کم بهدست میدهد که با توجه به محدودیت طول محفظه کاتالیستی مناسب بوده و پودرسازی ریزتری بهدست دهد. بدین منظور، شبیه‌سازی جریان داخلی انژکتور بر پایه دینامیک سیالات محاسباتی با استفاده از روش حجم سیال (VOF) به‌منظور پیشبینی مشخصههای جریان انجام شد و آشفتگی جریان نیز با استفاده از مدل k-e شبیه‌سازی شد. سپس مطالعات پارامتریک برای بررسی تأثیر هندسه صورت گرفت. شبیه‌سازی به کمک نرمافزارهای انسیس-ورکبنچ و انسیس-فلوئنت انجام شد. نتایج این بررسیها نشان داد که ساختمان داخلی انژکتور و فاکتورهای مختلف هندسی آن، تأثیر قابل توجهی بر کنترل مشخصههای لایه سیال خروجی دارد. نتایج نشان داد بیشترین تأثیر را بر روی مشخصات اسپری خروجی، نسبت شعاع گردش سیال به شعاع نازل و به شعاع مجرای ورودی دارند. به‌طوری که سرعت میانگین کمینه در نسبتهای بالای شعاع گردش سیال به شعاع نازل و به شعاع مجرای ورودی محقق گردیده و سرعت میانگین بیشینه در نسبتهای کوچک آن بهدست میآید.
Yang, A.S. “Satellite Hydrazine Propulsion System Design Trades”, Da-Yeh University, Vol. 10, No. 1, pp. 41-50, 2001.##
Bayvel, L. and Orzechovski, Z. “Liquid Atomization”, 1th ed, Taylor & Francis., NY, USA, 1993.##
Buelow, Ph. E. O., Mao, Ch., Smith, S., and Bretz, D. “Two-phase Computational Fluid Dynamics Analysis Applied to Prefilming Pure-Airblast Atomizer” J. Propuls. Power, Vol. 19, No. 2, pp. 235-241, 2003.##
El-Sayed Negeed, R., Hidaka, S., Kohno, M., and Takata, Y. “Experimental and Analytical Investigation of Liquid Sheet Breakup Characteristics”, Int. J. Heat Fluid Flow, Vol. 32, No. 1, pp. 95–106, 2011.##
Huh, K. Y. and Gosman, A.D. "A Phenomenological Model of Diesel Spray Atomization", International Conference on Multiphase Flows, Tsukuba, Japan, pp. 515-518, 1991.##
Sarre, C.K., Kong, S.C., and Reitz, R.D. "Modeling the Effects of Injector Nozzle Geometry on Diesel Sprays", Journal of Engines SAE Congress SAE Transactions, Vol. 108, No. 3, pp. 199-205, 1999.##
Klein, M. and Sadiki, A. "A Digital Filter Based Generation of Inflow Data for Spatially Developing Direct Numerical or Large Eddy Simulations", J. Comput. Phys., Vol. 186, No. 2, pp. 652-665, 2003.##
Trinh, H.P., Chen, C.P., and Balasubramanyan, M.S. “Numerical Simulation of Liquid Jet Atomization Including Turbulence Effects”, J. Eng. Gas Turbine. Power, Vol. 129, No. 4, pp. 920-928, 2007.##
Trinh Huu, P., “Modeling of Turbulence Effect on Liquid Jet Atomization, Phuoc ProQuest”, Dissertations and Theses (Ph.D.), The University of Alabama in Huntsville, US, 2004.##
Trinh Huu, P. and Chen, C. P. “Modeling of Turbulence Effects on Liquid Jet Atomization and Breakup”, 43rd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, US, pp. 154-160, 2005.##
Hosseinalipour, S. M., Karimaei, H., and Ghorbani, R. “Study the Y-atomizer Performance of a Power Plant in Order to Extract Mean Droplet Diameter Range”, 2nd proceeding of gas turbine, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran, May 2013, pp. 144-151. (in Persian)##
Hosseinalipour, S. M., Karimaei, H., and Ommi, F. “Numerical Study the Effect of Mass flow Rate on Liquid Sheet Properties Resulting From a Swirl Injector”, 3nd proceeding of gas turbine, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran, pp. 120-127, May 2014. (in Persian)##
Hosseinalipour, S. M. and Karimaei, H. “A New Model Based on Coupling of MEP/CFD/ILIA for Prediction of Primary Atomization”, Can J Chem Eng, Vol. 94, No. 4, pp. 792-802, 2016.##
Hosseinalipour, S. M., Karimaei, H., Movahednejad, E., and Ommi, F. “Application of Maximum Entropy Principle for Estimation of Droplet-Size Distribution Using Internal Flow Analysis of a Swirl Injector”, Int. J. Spray Combust. Dyn, Vol. 8, No. 3, pp. 205-216, 2016.##
Asgari Mahdavi, S., ommi, F., and Movahednejad, E. "Analytical Study of the Effects of Air Swirl Flow on Spray Atomization", Aerospace Mechanics, Vol. 10, No. 2, pp. 45-55, 2014. (in Persian) ##
Karimaei, H. “Design and Simulation of Fuel Injector of a 10N Monopropellant Hydrazine Thruster”, J. Space Sci. . Tech., Vol. 11, No. 2, pp. 59-65, 2018. (in Persian)##
Karimaei, , Naseh, H., Salimi, M. R., and Jokari, E. "Design of Physical Configuration of a 10N Monopropellant Hydrazine Thruster", J. Space Sci. Tech., Vol. 12, No. 1, pp. 13-22, 2017. (in Persian)##
Akbari, "Experimental and Analytical Study of Performance Characteristics of Pressure-Swirl Duplex Injector", J. Mech. Eng., Vol. 49, No. 3, pp. 29-37, 2020. (in Persian)##
)
