مطالعه عددي عملكرد بستر كاتاليستي يك رانشگر تك‎مولفه‎‌اي تحت تأثير ضريب تخلخل بستر

در رانشگرهاي تك‎مؤلفه‌اي هيدرازيني، هيدرازين پس از عبور از بستر كاتاليستي طي يك واكنش گرمازا به محصولات داغ گازي تجزيه مي‎شود. در اين مقاله، محفظه تجزيه يك رانشگر تك مولفه‌اي هيدرازيني، در مقيـاس دانه هاي تشكيل دهنده بستر، بصورت عددي مدل شده است و اثر پارامتر ضريب تخلخل بستر كاتاليستي كه مهمترين پارامتر تاثيرگذار بر عملكرد محفظه تجزيه است، مورد بررسي قرار گرفته است. شبيه‌سازي‌ها بصورت دوبعدي متقارن محوري با لحاظ جريان پايا و در فاز گاز صورت گرفته است و دانه ‏هاي كاتاليست با قطر متوسط 1 ميلي‌متر در سه ضريب تخلخل متفاوت 0/4، 0/65،0/55 در نظر گرفته شده اند و فشار ورودي محفظه تجزيه نيز 15 بار در نظر گرفته شده است. نتايج نشان داد كه ضريب تخلخل تأثير بسيار قابل توجه بر عملكرد بستر داشته به طوريكه با كاهش ضريب تخلخل، سطح تماس مؤثر براي انجام واكنش‌هاي شيميايي افزايش مي‌يابد كه اين موضوع، منجر به افزايش تجزيه هيدرازين شده، و سبب بهبود عملكرد بستر كاتاليستي خواهد شد. همچنين با كاهش اين ضريب، دماي بستر و دماي ديواره بيروني افزايش و دبي جرمي عبوري كاهش مي‌يابد. كاهش ضريب تخلخل بستر از0/65 تا 0/4، سبب حدود 40% افت فشار بستر نسبت به فشار ورودي اوليه و همچنين حدود 40% كاهش در دبي جرمي عبوري از بستر مي‎گردد. بنابراين بررسي اين پارامتر مي‌تواند كمك شاياني به محققين در تعيين و بهينه سازي راندمان محفظه تجزيه بنمايد.