طراحي عايق حرارتي نازل بلست دار و محاسبه ضخامت موثر آن

نقش نازل در پايداري و هدايت‌پذيري بسيار اساسي بوده و نوع طراحي نازل تاثير بسيار زيادي در كارايي موشك دارد. در تحقيق حاضر جهت ايجاد پايداري و كنترل ساده‌تر موشك و استفاده از فضاي ايجاد شده براي اضافه كردن زير سيستم‌ها، افزودن لوله بلست و عايقبندي حرارتي و محاسبه ضخامت آن مد نظر مي‌باشد. بدين منظور يك نازل نمونه راكت سوخت جامد موجود به منظور افزودن لوله بلست جهت استفاده در حمل كننده‌هاي فضايي در نظر گرفته شده است و به صورت عددي مورد تحليل قرار گرفته است. سپس دو طرح جديد از نازل با و بدون استفاده از لوله بلست ارائه و از نقطه نظر طراحي حرارتي با استفاده از روابط موجود به صورت تحليلي، ضخامت عايق‌ها در هر حالت محاسبه شده و شبيه‌سازي بر اساس آن صورت گرفته است. در نهايت يك آناليز انتقال حرارت دو بعدي گذرا در دستگاه فيزيكي استوانه‌اي براي نقاط درون پوسته نازل( پشت لاينر و عايق) انجام شده است. نتايج تحقيق نشان مي‌دهد كه افزايش ضخامت عايق تا حد خاصي باعث كاهش دماي پوسته نازل ميگردد. در نازل همگراواگراي طراحي شده با لوله بلست اين مقدار در قسمت همگرا 0.11، در لوله بلست 0.07 ، در گلوگاه 0.068 و در قسمت واگرا 0.11 بهينه ضخامت عايق مي‌باشد. همچنين نتايج نشان مي‌دهد كه برخلاف قسمت همگراي نازل،در قسمت‌هاي گلوگاه، لوله بلست و واگرا بعد از عبور از ضخامت موثر عايق، ديگر گذشت زمان تاثير قابل محسوسي بر دماي پوسته نازل ندارد.