---

غالباً، در لحظه روشن شدن یک موتور در آزمایشگاه شبیه‌ساز ارتفاع، جریان گازهای احتراقی از هد دینامیکی کافی برای برقراری جریان مافوق‌صوت در دیفیوزر خروجی گاز این آزمایشگاه برخوردار نیست. در این حالت، وقوع پدیده جریان برگشتی به داخل محفظه خلاء اجتناب‌ناپذیر است. جریان برگشتی گازهای دما بالا به محفظه خلاء، علاوه بر از بین بردن خلاء مطلوب و کاهش دقت اندازه‌گیری‌ها، زمان راه‌اندازی دیفیوزر را نیز به تعویق می‌اندازد و ممکن است به سیستم‌های اندازه‌گیری آسیب برساند. در تحقیق حاضر ابتدا با شبیه‌سازی عددی فرآیند روشن شدن موتور در داخل یک آزمایشگاه شبیه‌ساز ارتفاع، پدیده جریان برگشتی در این سیستم مورد مطالعه قرار گرفته است. در گام بعدی، با نصب مانع محدود کننده جریان برگشتی با ارتفاع مختلف در محل ورودی محفظه خلاء، تاثیر آن در کاهش نرخ جریان برگشتی و عملکرد راه‌اندازی دیفیوزر مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، راهکار مانع جریان برگشتی یکطرفه برای اولین بار در این تحقیق ارائه شده و میزان بهبود عملکرد راه‌اندازی دیفیوزر با راهکار مزبور مورد ارزیابی قرار گرفته است. بررسی‌های عددی حاضر نشان می‌دهد که استفاده از مانع جریان برگشتی عادی علی‌رغم تاثیر قابل توجه آن در کاهش بیشینه فشار و دمای محفظه خلاء، کاهش چشم‌گیری در زمان راه‌اندازی دیفیوزر ایجاد نمی‌کند. حتی با حضور این مانع حالت پایای مطلوب در محفظه خلاء با تاخیر ایجاد می‌شود. در حالیکه بکارگیری مانع جریان برگشتی یکطرفه علاوه بر حفظ مزیت‌های روش عادی، کاهش قابل توجهی در زمان راه‌اندازی دیفیوزر و رسیدن به فشار مطلوب در محفظه خلاء ایجاد می‌کند.

---

در تحقیق حاضر عملکرد یک آزمایشگاه شبیه‌ساز ارتفاع در زمان خاموش شدن یک موتور با رویکرد شبیه‌سازی عددی جریان مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل عددی غیردائم جریان گازهای احتراقی در هسته اصلی شبیه‌ساز ارتفاع (دیفیوزر گلوگاه ثانویه و محفظه آزمایش) با پروفیل فشار-زمان خاموشی موتور انجام شده است. فیزیک جریان در این سیستم و عملکرد دیفیوزر مورد استفاده در تخلیه خودکار گازهای احتراقی مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی‌های عددی حاضر نشان می‌دهند که علی‌رغم اینکه دیفیوزر مزبور در فشار احتراق بالایی راه‌اندازی می‌شود، در زمان خاموشی موتور در فشار احتراق به مراتب پایین‌تری از حالت راه‌اندازی خارج می‌شود. با برگشت گازهای گرم به داخل محفظه آزمایش، دمای متوسط سیال داخل محفظه تا K ۲۲۰۰ افزایش می‌یابد. این میزان افزایش دمای سیال داخل محفظه آزمایش ممکن است به ابزارهای اندازه‌گیری موجود در آن آسیب برساند. در ادامه تحقیق، تاثیر نصب محدود کننده جریان برگشتی با ارتفاع مختلف در تغییرات دمایی سیال داخل محفظه آزمایش در زمان خاموشی موتور مورد بررسی قرار گرفته است. نشان داده شده است که تاثیر نصب این مانع در کاهش دمای متوسط سیال محفظه آزمایش چشم‌گیر است، به طوری-که با نصب یک مانع با ارتفاع مناسب، دمای سیال در محفظه به کمتر از یک سوم برابر حالت بدون استفاده از محدود کننده کاهش می‌یابد.