تحلیل اجزاء میکروجت با استفاده از نرم افزار Fluent

موتورهاي جت يكي از موتورهاي حرارتي درون سوز است كه عمل تبديل انرژي ها به يكديگر در داخل موتور صورت گرفته و قدرت توليد مي نماید. به طور خيلي ساده موتور جت را مي توان مانند يك سيستم دانست كه از يك طرف هوا وارد مي شود و سپس اين هوا با مقداري سوخت تركيب شده و مي سوزد و بالاخره به صورت گازهايي كه داراي سرعت زيادي هستند از طرف ديگر خارج مي گردد. در حقيقت با اين كار به هواي عبوري از سيستم شتاب داده مي شود وچون داراي جرم است يك نيرو در جهت عقب توليد مي شود. طبق قانون سوم نيوتن (عمل و عكس العمل نيرويي مساوي ولي در جهت مخالف) نیرویی به سمت جلو توليد مي گردد كه اين نيرو را نيروي جلو برنده (Thrust) مي نامند. اختلاف موتورهاي جت و پيستوني ملخ دار در اين است كه در ملخ به مقدار زيادي هوا شتاب كمي داده مي شود. ولي در موتورهاي جت به مقدار كمي هوا شتاب زيادي داده مي شود و نيروي جلو برنده ناشي از هر كدام از آنها سبب حركت هواپيما مي شود. شايد ساده ترين مثال در اين مورد بادكنك پر از بادي باشد كه دهانه آن باز شده و در هوا رها مي گردد و خروج هواي فشرده از آن و عكس العمل ناشي از اين كار بادكنك را در جهت ديگر هدايت مي نماید. كلمه جت (Jet) به معني بيرون فرستادن سيالات (مايعات يا گازها) از يك مجراي معين با سرعت خيلي زياد بوده و عكس العمل اين كار يا (Jet Reaction) در حقيقت يك پديده داخلي است.

بدين معني كه علت توليد نيروي عكس العمل، برخورد سيالات با اتمسفر نيست بلكه به سبب شتاب دادن به جريان سيالي است كه به مجرا داخل شده و از خروجي با سرعت خيلي زياد خارج مي گردد. اين نيروي جلو برنده متناسب با جرم گازهاي خروجي از موتور و سرعتي است كه به اين گازها داده مي شود. در این پروژه سعی بر آن شده تا جریان سیال را در اجزای تشکیل دهنده یک میکروجت بررسی شود. همانطور که می دانید یک میکروجت حداقل دارای 4 جزء می باشد: کمپرسور، محفظه احتراق، توربین و نازل. این اجزا را ابـتدا در یک نرم افزاز مدل گر شبیه CATIA,ANSYS Work Bench,. مدل می نماییم و سپس آن اجزاء را در یک نرم افزار پیش پردازنده مانند Gambit مش زده و آن را توسط نرم افزار حل گر CFD (دینامیک سیالات محاسباتی) fluent خوانده و با دادن شرایط مرزی مناسب و دیگر داده هایی که در قسمت های مربوطه به صورت مجزا بحث خواهد شد، این نرم افزار شروع به حل خواهد کرد تا جواب ها به دقت قابل قبولی برسند و به عبارت دیگر جواب ها همگرا شوند. در این پروژه اجزای مدل شده را مشاهده خواهید نمود.

پروژه تحلیل اجزاء میکروجت با استفاده از نرم افزار Fluent، مشتمل بر 9 فصل، 136 صفحه، به زبان فارسی، تایپ شده، به همراه تصاویر، با فرمت pdf به ترتیب زیر گردآوری شده است:

فصل 1: تاریخچه موتورھای جت

فصل 2: اصول و کارکرد موتورھای پیشرانشی

فصل 3: انواع موتورهای جت

موتورھاي بدون قطعات گردان
موتورھاي جت با قطعات گردان

فصل 4: قسمت ھای اصلی توربوجت

مجراي ورود
کمپرسور
محفظه احتراق
توربین
روتور
استاتور
معرفی ایرفویل (Air Foil)
پس سوز
نازل موتورهای جت
استارت موتورهای جت و توربینی

فصل 5: سیکل کاری توربوجت

توربوجت
توربوفن
توربوپراپ
توربوشفت

فصل 6: انواع سوخت موتورھای جت

فصل 7: تغییرات دما و فشار در موتور ھای توربین گازی

فصل 8: كنترل موتور جت و نشان دھنده ھای آن

فصل 9: تحلیل فشار، سرعت و دما با نرم افزار Fluent

compressor
combustion chamber
Turbine
nozzle
منابع

* توجه: لازم به ذکر است که به همراه فایل پروژه بالا، فایل تحلیل محفظه احتراق در یک میکروتوربین با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (22 اسلاید، با فرمت powerpoint) نیز جهت دانلود قرار داده شده است.