در این مقاله، با تدوین روشی نوین، طراحی اولیه اجزای سامانه‌ی تغذیه یک موتور سوخت مایع سرمازا با پیکره‌بندی مدارِ پنوموهیدرولیکی معین، انجام شده است. مدار موتور از نوع سیکل بسته و پیکره‌بندی سامانه‌ی تغذیه‌ی آن شامل یک توربوپمپ اصلی با توربین گازیِ‌ عکس‌العملی، یک بوسترپمپ مولفه‌ی سوخت با توربین هیدرولیکی و یک بوسترتوربوپمپ مولفه‌ی اکسیدکننده با توربین گازی ضربه‌ای است. روش ارائه شده مبتنی بر چهار ویژگی بهینه‌سازی سامانه‌ی تغذیه را انجام می‌دهد. این چهار ویژگی عبارتند از دست‌یابی به مشخصه‌ی مطلوب کاویتاسیونی در پمپ‌ها ـ به ویژه پمپ مولفه‌ی اکسیدکننده ـ بالانس توان پمپ‌ها و توربین‌ها، سازه‌ی روتور و همچنین برآورد جرم سامانه‌ی تغذیه. در نتیجه این فرایند، پارامترهای ورودی لازم برای طراحی اولیه ی هر جزء تعیین می شود. با حل اولیه معلوم می‌شود که بوسترپمپ‌ها، مرز کاویتاسیونی پمپ‌های اصلی را بهبود می‌دهند و بدین وسیله جرم آن‌ها را کم می‌کنند؛ اما خود جرم دیگری به سامانه‌ی تغذیه اضافه می‌نمایند. نقطه‌ی بهینه‌ی این مساله، با دو فرایند گرادیانی و تکاملی (ژنتیک) به دست آمده است و نتایج حاصل با داده‌های یک موتور واقعی با مدار مشابه، مقایسه شده‌اند. مقایسه نتایج طراحی با ورودی‌های مشابه موتور واقعی،‌ درستی روش ارائه شده را اثبات می‌کند و بهبود مشخصه‌های عملکردی سامانه‌ی تغذیه را نشان می‌دهد.

واژه‌های کلیدی: موتور سوخت مایع، سامانه‌ی تغذیه، توربوپمپ، ‌ بوسترپمپ، الگوریتم ژنتیک

متن کامل [PDF 637 kb]   (6267 دریافت)