---

هدف این تحقیق شبیه‌سازی عملکرد،‌ سیستم کنترل بردار تراست با استفاده ازنازل‌های دارای دو گلوگاه می‌باشد. هندسه نازل با ابعاد مشخص و جریان مافوق صوت تراکم‌پذیر با سه مدل آشفتگی مختلف و نسبت فشار معین شبیه‌سازی شده است. نتایج نشان می‌دهند که مدل آشفتگیSST K-ωرفتار جریان درون نازل‌های دارای دو گلوگاه را به درستی پیش‌بینی می‌کند.‌ پس از اعتبار سنجی حل عددی و مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج تجربی موجود، تاثیر پارامترهای موثر،‌ نظیر طول شیار ناحیه تزریق جریان ثانویه و درصد دبی جرمی ثانویه تزریق‌شده، بر عملکرد نازل و سیستم کنترل بردار تراست به کمک نازل‌های دارای دو گلوگاه مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. بررسی نتایج عددی بدست آمده نشان می‌دهد که با کاهش طول شیار،‌ زاویه برداردهی و بازدهی سیستم کنترل بردار تراست افزایش می‌یابد. به طوری که با کاهش طول شیار و با تزریق ۷%‌دبی جرمی ثانویه،‌ مقدار زاویه برداردهی نازل از ۱۲درجه به ۲۰ درجه می‌رسد. با افزایش طول شیار تزریق جریان ثانویه، ‌ضریب تخلیه و ضریب تراست نازل افزایش می‌یابد. برای نمونه با چهار برابر نمودن طول شیار مقدار ضریب تخلیه نازل حدود ۱۰%‌ افزایش می‌یابد.از طرفی کاهش طول شیار وافزایش دبی جرمی جریان ثانویه منجر به کاهش ضریب تخلیه و ضریب تراست نازل می‌شود.

---

تاثیر تزریق جت صوتی سیال ثانویه در بخش واگرای نازل مافوق صوت بر ساختار میدان جریان و کارایی کنترل بردار تراست، به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. کد عددی توسعه یافته سه بعدی و چند بلوکی، برای مدل‌سازی پیچیدگی‌های ناشی از آشفتگی جریان، از مدل k-ω SST استفاده شده است. میدان محاسباتی مورد استفاده به صورت با سازمان بوده و نتایج اولیه شبیه سازی با نتایج حاصل از تحقیقات آزمایشگاهی گذشته صحت‌سنجی شده است. تغییر قدرت جت تزریقی، به کمک تغییر سطح مقطع تزریق و همچنین تغییر نسبت فشار تزریق به فشار نازل ایجاد می شود. افزایش قدرت تزریق تغییراتی را در کارایی این روش کنترلی ایجاد کرده که بعضا باعث کاهش کارایی آن شده است. در این تحقیق علاوه بر تشریح کامل پدیده‌های فیزیکی پیچیده موجود در این جریان، محدوه افزایش قدرت تزریق جهت افزایش راندمان سیستم ارایه گردیده است. در محدوده مجاز دبی تزریق ثانویه، افزایش دبی تزریق باعث کاهش ضریب بزرگنمایی، افزایش زاویه انحراف به عنوان مهم ترین پارامتر مجموعه کنترلی و افزایش تراست محوری می‌شود. در خارج از بازه مجاز محاسبه شده پارامترهای کارایی رفتار متفاوتی از خود نشان می‌-دهند که بیانگر افت شدید کارایی می‌باشد.

---

کنترل بردار تراست یکی از روش‌های کنترل موقعیت موشک‌هایی است که به کمک تراست ناشی از خروج گاز حرکت می‌کنند. همه روش‌های کنترل بردار تراست مستقل از نیروهای آیرودینامیکی اتمسفر هستند و تا‌ زمانی که موتور دارای تراست باشد کارایی خود را حفظ می‌کنند. سیستم‌های پاشش ثانویه یکی از چهار روش عمده کنترل بردار تراست می‌باشد. این پژوهش ابتدا به شناسایی اجزاء و طراحی مفهومی کل سیستم و طراحی اولیه منیفولد یک نوع سامانه کنترل بردار تراست به روش پاشش مایع درون نازل می‌پردازد. سپس به نحوه جانمایی اجزاء بر روی نازل و همچنین طراحی دقیق‌تر برخی از اجزاء همچون انژکتور و مخازن این سیستم پرداخته می‌شود. در ادامه به شبیه‌سازی عددی جریان و نیز طراحی و بررسی پاشنده‌ها در سیستم کنترل بردار تراست به روش پاشش مایع درون نازل، پرداخته شده‌است. همچنین طراحی و شبیه‌سازی عددی در دو بخش سیستم پاشش و اثرات پاشش انژکتورها به داخل جریان اصلی مورد تحلیل قرارگرفته و نتایج آن ارائه و اعتبارسنجی گردیده است. از دستاورد این تحقیق می‌توان به‌عنوان الگویی برای طراحی و تحلیل انواع سامانه‌های کنترل بردار تراست به روش پاشش سیال جانبی، بر روی انواع موشک‌ها با نازل‌های متفاوت، استفاده نمود.

---