شبیه سازی جریان خروجی پیشرانه ها با استفاده از روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC)

جریان گازهای خروجی از پیشرانه های فضایی در برخورد با اجزای فضاپیما، می تواند اثرات مخربی از جمله، نیرو و گشتاور اغتشاشی، شار گرمایی و رسوب ذرات بر روی سطوح حساس، برجای بگذارد. هدف از این مقاله، استفاده از روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC)، جهت تحلیل جریان خروجی از پیشرانه ها و بررسی تاثیرات آن می باشد. در این مقاله، از کد سه بعدی ارتقاء یافته ی برد (Bird) با شبکه بندی بی سازمان استفاده شده است. این کد توسط جریان جت صوتی نیتروژن برخوردکننده به صفحه ی تخت، اعتبارسنجی شده است. نتایج حاصل نشان می دهد که کد محاسباتی توسعه یافته، از صحت و دقت لازم برخوردار است. همچنین در این تحقیق ماهواره ای به صورت نمونه مدلسازی شده، اثرات گازهای خروجی از پیشرانه تک سوختی هیدرازین بر اجزای آن مشخص شده و همچنین تاثیرات جابجایی جزیی محل پیشرانه ها بر نتایج مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که جابجایی ۲۰ درصدی محل پیشرانه ها می تواند نیروها و گشتاورهای اغتشاشی را تا ۱۵درصد مقدار اولیه تغییر دهد.