Shambhu Pandit

Dans les syst mes d'ing nierie tels que la propulsion r action, les turbines vapeur, les turbines gaz et les moteurs r action, les tuy res sont des l ments cruciaux. Elles augmentent la vitesse d' coulement des fluides d'un niveau subsonique un niveau supersonique ou hypersonique, produisant la pouss e n cessaire dans certaines circonstances de conception et de fonctionnement. L'efficacit , la pouss e et le d bit de la tuy re sont d termin s par sa forme et ses caract ristiques d' coulement, ce qui rend sa conception et son analyse essentielles l'optimisation d'une vari t de syst mes d'ing nierie. Dans ce travail, des tuy res de propulsion sophistiqu es sont con ues et analys es, en mettant l'accent sur leur forme et leurs caract ristiques d' coulement. La longueur de la tuy re est prise en compte, ainsi que l'hypoth se d'un taux d'impulsion constant, et les quations dynamiques du gaz en 1-D sont utilis es pour examiner ces variables. L'hypoth se du taux constant de variation de l'impulsion (CRMC), qui incorpore les effets de friction et l'ajout de chaleur, est utilis e pour obtenir des caract ristiques d' coulement coh rentes n'importe quelle distance. Les r sultats de la th orie CRMC sont valid s l'aide de la dynamique des fluides num rique (CFD) en utilisant ANSYS Workbench 2022R2, ce qui r v le que dans les conditions de conception, les conclusions num riques et les r sultats de la th orie CRMC sont en excellent accord.

In technischen Systemen wie D senantrieben, Dampfturbinen, Gasturbinen und Strahltriebwerken sind D sen entscheidende Teile. Sie erh hen die Geschwindigkeit des Fl ssigkeitsstroms von Unterschall auf berschall oder Hyperschall und erzeugen unter bestimmten Konstruktions- und Betriebsbedingungen den erforderlichen Schub. Der Wirkungsgrad, der Schub und die Durchflussmenge der D se werden durch ihre Form und ihre Str mungseigenschaften bestimmt, so dass ihr Entwurf und ihre Analyse f r die Optimierung einer Vielzahl von technischen Systemen von wesentlicher Bedeutung sind. In dieser Arbeit werden anspruchsvolle Treibd sen entworfen und analysiert, wobei der Schwerpunkt auf ihrer Form und ihren Str mungseigenschaften liegt. Zur Untersuchung dieser Variablen werden die D senl nge sowie die Annahme einer konstanten Impulsrate ber cksichtigt und 1-D-Gasdynamikgleichungen verwendet. Die Hypothese der konstanten Impuls nderungsrate (CRMC), die Reibungseffekte und W rmezufuhr einbezieht, wird verwendet, um konsistente Str mungseigenschaften in jedem Abstand zu erhalten. Die Ergebnisse der CRMC-Theorie werden mit Hilfe von Computational Fluid Dynamics (CFD) unter Verwendung von ANSYS Workbench 2022R2 validiert, was zeigt, dass die numerischen Schlussfolgerungen und die Ergebnisse der CRMC-Theorie unter Auslegungsbedingungen hervorragend bereinstimmen.

In engineering systems like jet propulsion, steam turbines, gas turbines, and jet engines, nozzles are crucial parts. They increase the speed of fluid flow from subsonic to supersonic or hypersonic levels, producing the required thrust under certain design and operating circumstances. The efficiency, thrust, and flow rate of the nozzle are determined by its shape and flow characteristics, making its design and analysis essential to the optimization of a variety of engineering systems. In this work, sophisticated propelling nozzles are designed and analysed, with an emphasis on their form and flow characteristics. Nozzle length is taken into account, along with the assumption of constant momentum rate, and 1-D gas dynamic equations are used to examine these variables. The constant rate of momentum change (CRMC) hypothesis, which incorporates frictional effects and heat addition, is utilised to obtain consistent flow characteristics at any distance. The findings of the CRMC theory are validated using computational fluid dynamics (CFD) using ANSYS Workbench 2022R2, which reveals that under design conditions, the numerical conclusions and the CRMC theory results are in agreement.