Desarrollo de un Método de Diseño de Bombas Centrífugas de Velocidad Específica Ultra-Baja para Motores de Cohete de Líquido Pequeños
Autores: Kim, Hye In; Roh, Tae-Seong; Huh, Hwanil; Lee, Hyoung Jin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Desarrollo de un Método de Diseño de Bombas Centrífugas de Velocidad Específica Ultra-Baja para Motores de Cohete de Líquido Pequeños
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Crecimiento
Industria de satélites
Sistema de propulsión
Vehículos de lanzamiento pequeños
Naves espaciales
Bombas centrífugas
Velocidad específica ultra-baja
Motores de cohete líquidos
Método de diseño
Impulsores
Método de Stepanoff
Método de arco circular
Análisis comparativo
CFD
Bombeo y succión
Rendimiento
Arcos
Productividad de diseño
Simplicidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Con el crecimiento de la industria de satélites, la demanda de un sistema de propulsión para vehículos de lanzamiento y naves espaciales pequeñas ha aumentado. Los pequeños motores de cohetes de combustible líquido pueden requerir bombas centrífugas de velocidad específica ultra baja debido al bajo empuje y caudal volumétrico requeridos y a la alta presión en la cámara de combustión. Por lo tanto, en este estudio, se desarrolló un método de diseño de bombas centrífugas de velocidad específica ultra baja para motores de cohetes de combustible líquido de clase de varios cientos de Newton combinando varias fórmulas empíricas. Además, se diseñaron los impulsores de las bombas centrífugas utilizando el método de Stepanoff, que se utiliza típicamente en el diseño de bombas, y el método de arco circular. El método más apropiado para diseñar bombas centrífugas de velocidad específica ultra baja se determinó a través de un análisis comparativo con otros métodos y se validó mediante CFD. Como resultado, la bomba diseñada utilizando el método propuesto mostró un rendimiento de bombeo y succión superior al método de Stepanoff. Aunque el número de arcos no influyó considerablemente en el rendimiento de la bomba, se confirmó que el método de un solo arco era el enfoque de diseño más apropiado en términos de productividad y simplicidad del diseño.
Descripción
Con el crecimiento de la industria de satélites, la demanda de un sistema de propulsión para vehículos de lanzamiento y naves espaciales pequeñas ha aumentado. Los pequeños motores de cohetes de combustible líquido pueden requerir bombas centrífugas de velocidad específica ultra baja debido al bajo empuje y caudal volumétrico requeridos y a la alta presión en la cámara de combustión. Por lo tanto, en este estudio, se desarrolló un método de diseño de bombas centrífugas de velocidad específica ultra baja para motores de cohetes de combustible líquido de clase de varios cientos de Newton combinando varias fórmulas empíricas. Además, se diseñaron los impulsores de las bombas centrífugas utilizando el método de Stepanoff, que se utiliza típicamente en el diseño de bombas, y el método de arco circular. El método más apropiado para diseñar bombas centrífugas de velocidad específica ultra baja se determinó a través de un análisis comparativo con otros métodos y se validó mediante CFD. Como resultado, la bomba diseñada utilizando el método propuesto mostró un rendimiento de bombeo y succión superior al método de Stepanoff. Aunque el número de arcos no influyó considerablemente en el rendimiento de la bomba, se confirmó que el método de un solo arco era el enfoque de diseño más apropiado en términos de productividad y simplicidad del diseño.