Effet des imperfections thermiques et calorifiques et du gaz sur la fonction de prandtl meyer

Abstract

L'objectif de cette étude est de créer un nouveau logiciel de calcul numérique afin d'évaluer l'impact des imperfections gazeuses sur les calculs de la fonction de Prandtl Meyer. On utilise fréquemment cette fonction dans la conception des tuyères supersoniques, en particulier celles de longueur minimale (MLN). Le but est de tester différents gaz afin d'améliorer les paramètres de conception des tuyères supersoniques pour la propulsion à froid ou pour les systèmes de propulseurs chauffés à haute pression et température. Dans cette étude, nous avons examiné les composants H2, O2, Cl2, N2, Co, No et l'air. Selon la température et la pression génératrices, le nombre de Mach et le gaz utilisé comme combustible ininflammable, la fonction de Prandtl Meyer est influencée. Quand les paramètres générateurs des gaz augmentent, leurs chaleurs spécifiques et leur rapport commencent à changer, et le gaz parfait commence à agir comme un gaz réel. Il est possible de donner cette explication à la correction de Berthelot des termes de l'équation d'état concernant un gaz parfait, car le co-volume et les forces d'attraction intermoléculaires du gaz ont eu un impact sur le système. Les écarts entre les valeurs de la fonction de Prandtl-Meyer ont été calculés pour divers gaz ainsi que pour l'air. Les résultats ont démontré que l'emploi de H2, N2 et Co a entraîné une diminution significative du poids, de la longueur et du volume de la tuyère MLN, et a permis de développer des systèmes de propulsion aérospatiale capables d'atteindre la poussée maximale, par rapport à l'utilisation de l'air. Les résultats du système avec l'utilisation des gaz mentionnés précédemment sont supérieurs de 16 % à ceux de l'air.