۱۴۰۴/۰۱/۲۰
معین طاهری

معین طاهری

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید: https://orcid.org/۰۰۰۰-۰۰۰۱-۶۵۸۳-۳۹۲۵
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: ۲۵۶۴۰۱۷۳۹۰۰
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشگاه اراک، گروه مهندسی مکانیک
تلفن: ۰۸۶-۳۲۶۲۵۷۲۴

مشخصات پژوهش

عنوان
برسی پارامترهای مؤثر در بهینه‌سازی و طراحی کانال‌های مستطیلی خنک‌سازی موتورهای اسکرمجت با استفاده از آنالیز حساسیت
نوع پژوهش
مقاله ارائه‌شده
کلیدواژه‌ها
اسکرمجت، خنک‌کاری بازسیرانه، طراحی آزمایش، تحلیل حساسیت، بازده حرارتی
سال 1403
پژوهشگران محمد خلیلی ، معین طاهری ، پارسا احمدی

چکیده

پیشرفت فناوری‌های هوایی و فضایی، به‌ویژه در زمینه پروازهای هایپرسونیک، منجر به توسعه موتورهای اسکرمجت شده است که بازدهی و عملکرد بهتری نسبت به روش‌های سنتی دارند. بااین‌حال، یکی از چالش‌های اصلی این موتورها، مدیریت گرمای تولیدشده در سرعت‌های بالا است. روش‌های خنک‌کاری مختلفی برای کاهش دمای دیواره‌های داخلی اسکرمجت‌ها بررسی شده‌اند که از جمله آن‌ها می‌توان به خنک‌کاری تابشی، فیلمی و بازسیرانه اشاره کرد. در این میان، خنک‌کاری بازسیرانه مبتنی بر سوخت‌های هیدروکربنی گرماگیر، به دلیل تأثیر هم‌زمان بر خنک‌کاری و عملکرد احتراقی، از کارایی بالاتری برخوردار است. در این پژوهش، با استفاده از روش طراحی آزمایش‌ها، تأثیر پارامترهای هندسی شامل دبی جرمی، نسبت ابعاد کانال و ضخامت دیواره بر عملکرد سیستم خنک‌کاری موتورهای اسکرمجت بررسی شده است. تحلیل حساسیت سوبول به کار گرفته شد تا میزان اثرگذاری این متغیرها بر بازده حرارتی و شاخص عملکرد چاه گرماشیمیایی مشخص شود. نتایج نشان داد که دبی جرمی با تأثیر، مهم‌ترین پارامتر تأثیرگذار بر بازده حرارتی بوده و با افزایش مقدار آن، بازدهی کاهش‌یافته اما شاخص عملکرد افزایش می‌یابد. نسبت ابعاد کانال نیز با تأثیر 30 درصدی، تأثیر قابل‌توجهی بر افت فشار و توزیع حرارت در دیواره‌های داخلی داشته و افزایش آن موجب کاهش راندمان حرارتی شده است. در مقابل، ضخامت دیواره با 10 درصد تأثیر، کمترین تأثیر را بر عملکرد کلی سیستم داشته است. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که برای بهینه‌سازی عملکرد خنک‌کاری موتورهای اسکرمجت، باید تمرکز ویژه‌ای بر کنترل دبی جرمی سوخت داشت. همچنین، پیشنهاد می‌شود که در تحقیقات آینده، تأثیرات متقابل پارامترها با استفاده از روش‌ تحلیل حساسیت سوبول مورد بررسی بیشتری قرار گیرد تا طراحی بهینه‌تری برای سیستم‌های خنک‌کاری ارائه شود.