جریان گازهای خروجی از پیشرانههای فضایی در برخورد با اجزای فضاپیما، میتواند اثرات مخربی از جمله، نیرو و گشتاور اغتشاشی، شار گرمایی و رسوب ذرات بر روی سطوح حساس، برجای بگذارد. هدف از این مقاله، استفاده از روش شبیهسازی مستقیم مونت کارلو (DSMC)، جهت تحلیل جریان خروجی از پیشرانهها و بررسی تاثیرات آن میباشد. در این مقاله، از کد سهبعدی ارتقاءیافتهی برد (Bird) با شبکهبندی بیسازمان استفاده شده است. این کد توسط جریان جت صوتی نیتروژن برخوردکننده به صفحهی تخت، اعتبارسنجی شده است. نتایج حاصل نشان میدهد که کد محاسباتی توسعهیافته، از صحت و دقت لازم برخوردار است. همچنین در این تحقیق ماهوارهای به صورت نمونه مدلسازی شده، اثرات گازهای خروجی از پیشرانه تک سوختی هیدرازین بر اجزای آن مشخص شده و همچنین تاثیرات جابجایی جزیی محل پیشرانهها بر نتایج مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که جابجایی 20 درصدی محل پیشرانهها میتواند نیروها و گشتاورهای اغتشاشی را تا 15درصد مقدار اولیه تغییر دهد.
K. C. Kannenberg and I. D. Boyd, “Three Dimentional Monte Carlo Simulations of Plume Impingement” Journal of Thermophysics and Heat Trnasfer, Vol. 13, No. 2, 1999.
H. Park, S. W. Beak, “ DSMC Analysis of the Interaction Between Thrauster Plume and Satellite Components, 40th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit,0794- 2002.
H. Park, S. W. Beak, “ Direct Simulation Monte Carlo Analysis of Thruster Plumes/Satellite Base Region Interaction”, AIAA Journal, Vol. 42, No. 8, August 2004.
Kyon Ho Lee, Seok Weon Choi, “ Interaction effect analysis of thruster plume on LEO satellite surface using parallel DSMC method”, Computers and Fluids, 80, pp. 333-341, 2013.
Kyon Ho Lee, “ Satellite Designe Verification Study Based on Thruster Plume Flow Impingement Effects Using Parallel DSMC Method ”, Computers and Fluids, 173, PP. 88-92, 2018.
Kyon Ho Lee, “Comparision Study of Exhoust Plume Impingement Effects of Small Mono- and Biperopellant Thrusters Using Parallelized DSMC Method ” , PLoS One, 12, N. 6, 2017.
A BIRD , Molecular Gas Dynamic and the Direct Simulation of Gas Flow, Oxford University Press,1996.
Kyon Ho Lee, “Plume influence analysis of small bipropellant thruster on solar array of GEO satellite”, PLoS One, 13, N. 9, 2018.
Andrews, L. Berthoud, “Characterising satellite aerodynamics in Very Low Earth Orbit inclusive of ion thruster plume-thermosphere /ionosphere interactions”, Acta Astronautica, Vol.
Zhang, G. Cai, H. Zheng, B. He and H. Weng, “Analysis of influencing parameters in ion thruster plume simulation”, SAGE, Journal of Aerospace Engineering, Vol. 235, N. 10, pp. 1158-1169, 2021.
علیصادقی,حامد , خدیوی,آزاده و ذبیحیان,احسان . (1401). شبیه سازی جریان خروجی پیشرانه ها با استفاده از روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC). علوم و فناوری فضایی, 15(2), 43-58. doi: 10.30699/jsst.2022.1330
MLA
علیصادقی,حامد , , خدیوی,آزاده , و ذبیحیان,احسان . "شبیه سازی جریان خروجی پیشرانه ها با استفاده از روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC)", علوم و فناوری فضایی, 15, 2, 1401, 43-58. doi: 10.30699/jsst.2022.1330
HARVARD
علیصادقی حامد, خدیوی آزاده, ذبیحیان احسان. (1401). 'شبیه سازی جریان خروجی پیشرانه ها با استفاده از روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC)', علوم و فناوری فضایی, 15(2), pp. 43-58. doi: 10.30699/jsst.2022.1330
CHICAGO
حامد علیصادقی, آزاده خدیوی و احسان ذبیحیان, "شبیه سازی جریان خروجی پیشرانه ها با استفاده از روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC)," علوم و فناوری فضایی, 15 2 (1401): 43-58, doi: 10.30699/jsst.2022.1330
VANCOUVER
علیصادقی حامد, خدیوی آزاده, ذبیحیان احسان. شبیه سازی جریان خروجی پیشرانه ها با استفاده از روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو (DSMC). علوم و فناوری فضایی, 1401; 15(2): 43-58. doi: 10.30699/jsst.2022.1330
