مطالعات امکان سنجی در مورد خنک سازی نازل های موشک هیبریدی با استفاده از اکسید نیتروژن فوق بحرانی

نیاز اساسی در توسعه سیستم تک مرحله ای به مدار (SSTO) اجرای یک نازل با ویژگی های جبران ارتفاع استکه منجر به افزایش بازده آیرودینامیکی می شود. همچنین، قابلیت استفاده مجدد SSTO به دلیل بارهای خستگیحرارتی که وسیله پرتاب تجربه می کند، چالش دیگری است. برای غلبه بر چنین چالش هایی، خنک کردن گلوینازل هیبریدی هواپایه ضروری است زیرا نازل ها شار حرارتی بیشتری را در خروجی تجربه می کنند. در سال ۲۰۰۹،پاتریک استفاده از اکسید نیتروژن (N۲O) را در یک رژیم بحرانی به عنوان یک خنک کننده فعال برای خنک کردناجزای نازل پیشنهاد کرد. با این حال، استفاده از N۲O زیر بحرانی با معرفی ویژگی های جریان چند فازی و انتقالحرارت، عوارض بیشتری ایجاد می کند. علم سیالات فوق بحرانی تنها راه حل ممکن است که از شیمی تک فازیهمگن تشکیل شده است. بنابراین، در مطالعه حاضر، N۲O فوق بحرانی (=۴MPa۷.۲۵ PC=,۵۸K۳۰۹,۵ TC) بهعنوان خنک کننده فعال برای خنک سازی نازل های هوازی پیشنهاد شده است. خواص ترموفیزیکی N۲O در دوحالت زیربحرانی و فوق بحرانی مقایسه شده و همچنین تلاش شده است تا برخی از آنها به عنوان تابعی پیوسته ازدما و فشار به هم مرتبط شوند. پارامترهای آماری برای اطمینان از صحت همبستگی های توسعه یافته استفاده می شود.