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Estudio Comparativo de Esquemas Numéricos para la Combustión Granular de Nitrato de Potasio de Boro

Autores: Elizabeth, Annie Rose; Sarma, Sumit; Jayachandran, T.; Ramakrishna, P. A.; Borthakur, Mondeep

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Estudio Comparativo de Esquemas Numéricos para la Combustión Granular de Nitrato de Potasio de Boro


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Cargas pirotécnicas
Combustión granular
Nitrato de potasio y boro
Simulación numérica
Esquemas de corriente ascendente
Replicación experimental

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Múltiples aplicaciones en la industria aeroespacial utilizan cargas pirotécnicas para su funcionamiento, y estas cargas son predominantemente en forma de gránulos. Una de las cargas más utilizadas es el nitrato de potasio y boro (BPN), y el presente estudio se centra en modelar matemáticamente la combustión granular, su recreación experimental y llevar a cabo un estudio comparativo sobre tres esquemas de upwind para su simulación numérica. En este artículo se presenta una versión personalizada de la formulación multifluido compresible de siete ecuaciones para modelar matemáticamente la combustión granular. Se utilizan tres esquemas de upwind, a saber, HLLC, AUSM-up y HLLC-AUSM, para la comparación numérica. Utilizando estos, se desarrolla un código axisimétrico para el estudio comparativo. Para replicar experimentalmente la combustión granular, se dispara BPN granular en una instalación de prueba de bomba cerrada, y la historia de presión experimental se utiliza para las comparaciones numéricas. El código desarrollado puede predecir adecuadamente la física de la combustión granular, y los tres esquemas son igualmente capaces de realizar predicciones numéricas.

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