تحليل عددي پسروي گرين موتورهاي سوخت جامد با روش منحني هاي تراز بهبوديافته

در اين تحقيق پسروي عددي گرين هاي دوبعدي با يك الگوريتم بهبوديافته بر اساس روش منحني هاي تراز بررسي شده است. بدين منظور در گام اول با ايجاد يك شبكه بي سازمان در سطح داخلي گرين و يك شبكه كارتزين باسازمان در صفحه گرين، تابع فاصله محاسبه مي شود. در ادامه با پياده سازي معادلات نهايي روش منحني هاي تراز، محيط سوزش و سطح گذرگاه جريان در هر گام زماني و تا اتمام جان گرين محاسبه مي شود. در گام دوم و با هدف كاهش زمان اجرا، در پنج مورد الگوريتم حل بهبود مي يابد و در انتها، قابليت تحليل پسروي پسماندها با روش منحني هاي تراز نيز افزوده مي شود. براي اثبات توانايي كد عددي در تحليل انواع گرين ها، تحليل عددي گرين هاي استوانه اي، چهارضلعي، شش ضلعي و ستاره با حل تحليلي آن ها مقايسه مي شود؛ در نهايت با هدف تعيين اثر اصلاحات انجام شده، نتايج الگوريتم بهبوديافته با الگوريتم اصلي مقايسه مي شود. نتايج نشان مي دهد، به كمك روش منحني هاي تراز بهبوديافته مي توان پسروي گرين را تا اتمام سوزش پسماندها و با دقت بالايي توصيف كرد و زمان اجرا را به ميزان قابل توجهي كاهش داد.

In this research, two dimensional grain burn-back, based on improved level set method is studied. In the first step, the distance function is evaluated according to creation of an unstructured grid in the inner surface and Cartesian structured grid in the outer surface of the grain. Then, with derivation of final form of the level set equations, the solid propellant burning area and port area is calculated in any time step. In the second step, the calculation of slivers is added and for reduction of CPU time, solution algorithm is improved in the five steps. Comparison of results in cylindrical, tetrahedral, hexahedral and star grains with the exact solutions and basic level set method prove that the present algorithm results are in very good agreement with exact solutions, and are faster and more accurate than the basic level set method and quite successful in calculation of slivers.