بررسي جريان پيشران در نازل همگرا واگرا با شرايط خروجي جو به وسيله شبيه‌سازي عددي و صحه‌گذاري نتايج با آزمون تجربي

جريان برگشتي پديده‌اي است كه به علت افزايش فشار بالادست جريان نسبت به فشار پايين دست ايجاد مي‌شود. در نازل‌هاي همگرا واگرا با افزايش فشار در خروجي نسبت به فشار طراحي، پديده جريان برگشتي در قسمت واگرا مشاهده مي‌شود كه باعث كاهش سرعت خروجي و نيروي رانش مي‌شود. در اين مقاله ابتدا يك نازل همگرا واگرا با ابعاد مناسب فشار خلاء انتخاب شد و جريان پيشران كه در اين پژوهش بوتان در نظر گرفته شده است، براي فشارهاي خروجي برابر با فشار خلاء و فشار جو با روش حجم محدود شبيه‌سازي شد. مشاهدات حاكي از آن است كه در شرايط فشار جو، جريان برگشتي در نازل به وجود مي‌آيد. به منظور تعيين نسبت انبساط‌ سطح مناسب براي نازل به منظور كاركرد در شرايط فشار جو، جريان در داخل نازل براي نسبت انبساط‌ سطح‌هاي مختلف شبيه‌سازي شد و سرعت محوري ميانگين در خروجي اين نازل‌ها به دست آمد. با توجه به نتايج حاصل، مناسب‌ترين نسبت انبساط‌ سطح داراي بيشترين سرعت محوري ميانگين است. همچنين، به منظور صحه‌گذاري نتايج به دست آمده از شبيه‌سازي عددي، چهار نازل با نسبت‌هاي انبساط‌ سطح متفاوت ساخته شد و نيروي رانش به دست آمده از آزمون تجربي آنها بر روي استند اندازه‌گيري با نتايج معادل حاصل از شبيه‌سازي مقايسه شدند