مجله دفاع هوافضایی

چکیده یکی از روش‌های نوین خنک‌کاری دیواره محفظه احتراق استفاده از جریان گردابه‌ای دو جهته در محفظه احتراق می‌باشد. افزایش پایداری احتراق، کاهش دمای دیواره محفظه احتراق، کاهش افت‌ها، افزایش کارآیی و یکنواخت بودن احتراق از خصوصیات موتور گردابه‌ای می‌باشد. همچنین حجم شعله در موتور گردابه‌ای در شرایط مشابه از حجم شعله در موتورهای محوری معمول بیشتر است و با وجود شعله بزرگ‌تر در موتور گردابه‌ای، به علت وجود جریان گردابه‌ای سرد خارجی، دمای دیواره محفظه احتراق از دمای دیواره موتور محوری پایین‌تر است. در این مقاله با شبیه‌سازی و حل عددی محفظه احتراق یک موتور گردابه‎ای خاص در شرایط تک فاز گازی با سوخت هیدروژن و اکسیدکننده اکسیژن و با فرض جریان غیرقابل تراکم و صرف‌نظر از اثر نازل، میدان جریان در داخل محفظه احتراق بررسی ‌شده است. بررسی خطوط جریان نشان‌دهنده‌ی یک گردابه اجباری در مرکز هسته و یک گردابه آزاد در اطراف هسته است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد گام خطوط جریان در نزدیکی سقف، بسیار کوچک و شدت چرخش جریان زیاد است و باعث به حداکثر رسیدن میزان اختلاط سوخت و اکسیدکننده می‌گردد. شعله در محاصره گردابه خارجی است. در محفظه شبیه سازی شده با افزایش فاصله از لبه پله به سمت سقف، اختلاط واحتراق افزایش یافته و به تبع آن افزایش دمای دیواره را خوهیم داشت. همچنین با حرکت از دیواره‌ها به سمت مرکز محفظه احتراق فشار کاهش می‌یابد.