تعيين ضريب نفوذ و تغييرات غلظت سوخت هيدروكربني در سوخت آميني

به دليل نفوذ سوخت آميني و هيدروكربني در موتور با سوخت مايع هيدروكربني، غلظت سوخت با زمان تغيير مي كند. بنابراين براي استارت ايمن موشك، بايد ميزان تغييرات غلظت سوخت آميني با زمان پيش بيني و در صورت خارج شدن آن از محدوده مجاز، مخزن سوخت موشك تخليه و مجددا شارژ شود. در اين تحقيق، ميزان نفوذ سوخت هيدروكربني در سوخت آميني و تغييرات غلظت سوخت آميني در زمان هاي مختلف پس از شارژ سوخت، به صورت عددي محاسبه و با داده هاي آزمايشگاهي مقايسه شده است. براي اين منظور، ابتدا ضريب نفوذ مربوطه بدست آمد. نتايج نشان داد در دماي 20 درجه سانتي گراد ضريب نفوذ cm2/s6-10×4/9 با انحراف مطلق از ميانگين معادل 037/0، همخواني خوبي با نتايج تجربي دارد. سپس براي بررسي تاثير شرايط دمايي محيط بر پديده نفوذ دو سوخت، رابطه اي براي پيش بيني ميزان تغييرات ضريب نفوذ با دما ارايه شد. غلظت پيش بيني شده با اين ضريب نفوذ، با داده هاي تجربي مقايسه شد. در نهايت نيز، رابطه اي براي پيش بيني ميزان تغييرات سوخت آميني بر حسب پارامتر بدون بعد z/?Dt پيشنهاد شد كه تطابق خوبي با داده هاي تجربي نشان داد.

In a motor with a liquid hydrocarbon fuel, the hydrocarbon fuel diffuses into the amine fuel and the fuel concentration changes with time. Therefore, the variation of amine fuel at each time should be predicted to ensure the safe start of the motor and the fuel storage should be recharged if the amine fuel concentration is out of specific range. In this work, the amount of hydrocarbon fuel diffusion in the amine fuel and the variation of the amine fuel concentration at different times was obtained numerically and compared with experimental data. For this reason, the corresponding diffusion coefficient was obtained firstly. The results showed that the diffusion coefficient of 9.4*10-6cm2/s with an absolute average deviation of 0.037 has a good conformity with experimental data at 20°C. To investigate the effect of ambient temperature on the diffusion phenomenon, a correlation was proposed. The predicted concentration with this predicted diffusion coefficient was copared with experimental data. Ultimately, a correlation was proposed to predict the amine fuel concentration versus a dimensionless parameter of z/( ?Dt). The prediction showed a good agreement with empirical data.