محمدرضا سلیمی - شریف

رانش گرهای تک پیشرانه با توجه به سادگی ساختمان و قابلیت اطمینان بالایی که دارند،  به طور گسترده در ماهواره­ها مورد استفاده قرار   می­گیرند. یک رانشگر تک پیشرانه از سه بخش انژکتور، محفظه تجزیه و نازل تشکیل شده است. پیشرانه از طریق انژکتور روی بستر کاتالیستی متشکل از  ذرات کاتالیست پاشیده شده و بلافاصله تجزیه می­شود. گاز ناشی از تجزیه پیشرانه در نازل شتاب گرفته و نیروی پیشران تولید می­کند. در این تحقیق، یک رانشگر  تک پیشرانه هیدرازینی با بستر کاتالیستی از جنس فلز فعال ایریدیم به صورت عددی تحلیل می­شود. معادلات حاکم بر انتقال جرم و حرارت داخل بستر کاتالیستی به صورت یک بعدی مدل سازی می­شوند. لازم به ذکر است که به دلیل عدم وجود تعادل شیمیایی و ترمودینامیکی بین دو فاز، معادلات انتقال جرم و حرارت جداگانه­ای مطابق تحقیق شنکار و همکارانش برای فازهای جامد و گاز نوشته شده است. همچنین، برای محاسبه نیروی پیشران و ضربه ویژه مجموعه رانشگر، نازل همگرا-واگرا  به صورت صفربعدی تحلیل   می­شود. با استفاده از این روش،  تاثیر قطر  ذرات بستر کاتالیستی و طول محفظه تجزیه به­عنوان دو فاکتور مهم روی عملکرد یک رانشگر نمونه بررسی می­شود. نتایج حاصل نشان می­دهند که با کاهش قطر  ذرات تشکیل­ دهنده بستر کاتالیستی،  طول بهینه محفظه تجزیه کاهش یافته و ضربه ویژه بیشینه تا حدودی افزایش می­یابد.

رانشگر تک پیشرانه, تجزیه کاتالیستی, عدم تعادل ترمودینامیکی و شیمیایی, قطر ذرات کاتالیست, طول محفظه تجزیه