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J-GLOBAL ID：202202275431321346   整理番号：22A0832951

高推力液体エンジン高温試験設備の設計最適化のための解析【JST・京大機械翻訳】

Analysis for design optimization of high thrust liquid engine hot test facility

著者 (6件)： Sharma Abhishek (Liquid Propulsion Systems Center, Valiamala, 695547, Kerala, Trivandrum, India) ,  Sharma Abhishek (Indian Space Research Organization (ISRO), India) ,  Tharakan T. John (Liquid Propulsion Systems Center, Valiamala, 695547, Kerala, Trivandrum, India) ,  Tharakan T. John (Indian Space Research Organization (ISRO), India) ,  Kumar S. Sunil (Liquid Propulsion Systems Center, Valiamala, 695547, Kerala, Trivandrum, India) ,  Kumar S. Sunil (Indian Space Research Organization (ISRO), India)
資料名： Acta Astronautica  (Acta Astronautica)
巻： 193  ページ： 653-666  発行年： 2022年 
JST資料番号： B0035B  ISSN： 0094-5765  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高推力液体酸素-ケロシン燃料エンジンを,将来の打上ロケット用途用に開発した。飛行エンジンと打上ロケットステージの資格と受容のために,海面条件でのエンジンの包括的高温試験が必要である。エンジンとステージは,エンジンと隣接機械構造への危険を避けるため,火炎を安全に偏向する特殊ロケットエンジンとステージホットテスト設備で試験される。設備は,偏向孔壁に衝突する前にロケットプルームを十分に冷却するために水噴流を備えている。高温高圧ロケット排気ジェットを,安全な作動限界内で衝突壁温度を維持するために十分な量の水で冷却した。本研究では,偏向装置の水冷ジェット構成の設計のために,多相計算流体力学(CFD)法を開発した。水噴射のための完全相処理と液滴仮定を用いた多相モデル検証研究を,高推力LOX-ケロシン試験設備の水ジェット最適化解析の前に実施した。既存の試験スタンドのシミュレーションおよび解析に基づく検証研究を開発した。離散粒子(DPM)ベースの二相方法論を,RANSフレームワークにおける水注入をモデル化するために選択した。最適冷却構成を,多数の多相シミュレーションを通して繰り返し決定した。多相分析は,安全限界以上の施設壁温度をもたらす初期水注入スキームの無効性を示した。ノズル出口からの2軸位置における水噴射の供給により,多平面水注入スキームを考案した。多平面水噴射方式の設計最適化のために詳細なパラメトリック多相解析を行い,試験設備の熱条件を決定した。解析は,初期の単一平面設計構成と比較して,2つの平面水注入方式によって,効果的ロケットプルーム冷却とより低い設備壁温度を示した。本研究は,LOX-ケロシンエンジン高温試験施設の設計最適化のための工学解を定式化するためのCFDベース方法論の役割を強調した。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 液滴 ,  *高温 ,  *最適化 ,  シミュレーション ,  *推力 ,  灯油 ,  水噴射 ,  ロケット ,  プルーム ,  水冷 ,  打上ロケット ,  偏向 ,  定式化 ,  多相 ,  計算流体力学

著者キーワード (4件)： 液体ロケットエンジン ,  偏向器ピット ,  Euler-Lagrange ,  多面注入

分類 (1件)： ロケットエンジン  (PB02050J)

タイトルに関連する用語 (5件)： 推力 ,  高温試験 ,  設備 ,  設計最適化 ,  解析