بررسی عددی اثر محدود کننده جریان برگشتی در عملکرد راه اندازی آزمایشگاه شبیه ساز ارتفاع

غالبا، در لحظه روشن شدن یک موتور در آزمایشگاه شبیه ساز ارتفاع، جریان گازهای احتراقی از هد دینامیکی کافی برای برقراری جریان مافوق صوت در دیفیوزر خروجی گاز این آزمایشگاه برخوردار نیست. در این حالت، وقوع پدیده جریان برگشتی به داخل محفظه خلاء اجتناب ناپذیر است. جریان برگشتی گازهای دما بالا به محفظه خلاء، علاوه بر از بین بردن خلاء مطلوب و کاهش دقت اندازه گیری ها، زمان راه اندازی دیفیوزر را نیز به تعویق می اندازد و ممکن است به سیستم های اندازه گیری آسیب برساند. در تحقیق حاضر ابتدا با شبیه سازی عددی فرآیند روشن شدن موتور در داخل یک آزمایشگاه شبیه ساز ارتفاع، پدیده جریان برگشتی در این سیستم مورد مطالعه قرار گرفته است. در گام بعدی، با نصب مانع محدود کننده جریان برگشتی با ارتفاع مختلف در محل ورودی محفظه خلاء، تاثیر آن در کاهش نرخ جریان برگشتی و عملکرد راه اندازی دیفیوزر مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، راهکار مانع جریان برگشتی یکطرفه برای اولین بار در این تحقیق ارائه شده و میزان بهبود عملکرد راه اندازی دیفیوزر با راهکار مزبور مورد ارزیابی قرار گرفته است. بررسی های عددی حاضر نشان می دهد که استفاده از مانع جریان برگشتی عادی علی رغم تاثیر قابل توجه آن در کاهش بیشینه فشار و دمای محفظه خلاء، کاهش چشم گیری در زمان راه اندازی دیفیوزر ایجاد نمی کند. حتی با حضور این مانع حالت پایای مطلوب در محفظه خلاء با تاخیر ایجاد می شود. در حالیکه بکارگیری مانع جریان برگشتی یکطرفه علاوه بر حفظ مزیت های روش عادی، کاهش قابل توجهی در زمان راه اندازی دیفیوزر و رسیدن به فشار مطلوب در محفظه خلاء ایجاد می کند.