توسعه الگوریتم طراحی مفهومی موتور سوخت جامد مبتنی بر طراحی مفهومی گرین: پیاده‌سازی
کد مقاله : 1305-AERO2024 (R1)
نویسندگان
مسعود محمدی *1، مهدی وکیلی2، مریم احمدیان3
1عضو هیأت علمی دانشگاه تهران
2دانشگاه آزاد - واحد تهران جنوب
3دانشگاه تهران
چکیده مقاله
طراحی مفهومی موتورهای سوخت جامد به‌میزان زیادی به طراحی گرین آن وابسته است. در اغلب طراحی‌های مفهومی که مبتنی بر تخمین‌های ساده هستند، طراحی گرین تنها به تعیین وزن و حجم کلی گرین محدود و از نحوه سوزش یا جزئیات بیشتر شکل گرین چشم‌پوشی می‌شود. در طراحی‌های پیچیده‌تر، شکل گرین نیز در قالب نرم‌افزارهای طراحی گرین به روند طراحی افزوده می‌شود که گرچه دقیق‌تر است، می‌تواند روند کلی طراحی را طولانی‌تر کند. در این مقاله الگوریتم توسعه‌یافته در بخش اول این مقاله ‏[1] برای طراحی مفهومی موتور سوخت جامد برای یک مسئله مشخص با قیود طول و وزن و قطر ارزیابی می‌شود. هدف این مقاله نشان دادن روند عملکرد این الگوریتم برای یافتن طرح بهینه پیشرانه سوخت جامد یک سامانه کوتاه‌برد است. در این مسیر، ابتدا براساس فشار محفظه احتراق و پیکره‌بندی گرین 23 طرح ممکن برای دو قطر بدنه مجاز 500 و 550 میلی‌متر استخراج می‌شود. سپس، براساس قیود وزنی، ابعادی و بالستیک داخلی (مثل سوزش فرسایشی و فرسایش گلوگاه شیپوره) طرح‌های ممکن انتخاب می‌شود. با توجه به ارزیابی‌های انجام‌شده برای انواع پیکره‌بندی گرین، اثبات می‌شود که طراحی در محدوده‌ی الزامات سیستمی برای قطر mm 500 عملاً ناممکن است. شرایط طراحی در قطر mm 550 نیز نشان می‌دهد که بدون فرض فرسایش گلوگاه، سه طرح شماره 20، 21 و 23 در محدوده‌ی الزامات سیستمی و بالستیکی قرار دارند که با فرض فرسایش گلوگاه، طرح شماره 21 نسبت به سه طرح دیگر در وضعیت مناسب‌تری قرار می‌گیرد.
کلیدواژه ها
طراحی مفهومی – موتور سوخت جامد – گرین – بهینه‌سازی – فرسایش گلوگاه
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی