شبيه سازي جريان خروجي پيشرانه ها با استفاده از روش مستقيم مونت كارلو (DSMC)

جريان گازهاي خروجي از پيشرانه‌هاي فضايي در برخورد با اجزاي فضاپيما، مي‌تواند اثرات مخربي از جمله، نيرو و گشتاور اغتشاشي، شار گرمايي و رسوب ذرات بر روي سطوح حساس، برجاي بگذارد. هدف از اين مقاله، استفاده از روش شبيه‌سازي مستقيم مونت كارلو (DSMC)، جهت تحليل جريان خروجي از پيشرانه‌‌ها و بررسي تاثيرات آن مي‌باشد. در اين مقاله، از كد سه‌بعدي ارتقاء ‌يافته‌ برد (Bird) با شبكه‌بندي بي‌سازمان استفاده شده است. اين كد توسط جريان جت صوتي نيتروژن برخوردكننده به صفحه‌ي تخت، اعتبارسنجي شده است. نتايج حاصل نشان مي‌دهد كه كد محاسباتي توسعه‌يافته، از صحت و دقت لازم برخوردار است. همچنين در اين تحقيق ماهواره‌اي به صورت نمونه مدلسازي شده، اثرات گازهاي خروجي از پيشرانه تك سوختي هيدرازين بر اجزاي آن مشخص شده و همچنين تاثيرات جابجايي جزيي محل پيشرانه‌ها بر نتايج مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه جابجايي 20 درصدي محل پيشرانه‌ها مي‌تواند نيروها و گشتاورهاي اغتشاشي را تا 15درصد مقدار اوليه تغيير دهد.