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Evaluación del efecto de mezcla en el rendimiento acoplado de liberación y transferencia de calor de un nuevo motor cohete sólido segregado

Autores: Liu, Shuyuan; Zhang, Yu; Wang, Limin; Chen, Zhengchun; Hu, Songqi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Evaluación del efecto de mezcla en el rendimiento acoplado de liberación y transferencia de calor de un nuevo motor cohete sólido segregado


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Mezcla
Liberación de calor
Rendimiento de transferencia
Combustión
Estructuras de vórtice
Propulsor

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El efecto de la mezcla en el rendimiento de liberación y transferencia de calor acoplados de un nuevo motor sólido segregado se evalúa numéricamente con un modelo de combustión transitoria bidimensional. Los resultados muestran que se forman y evolucionan estructuras de vórtice en la cámara de combustión. El cálculo cuantitativo del efecto de mezcla muestra la distribución inhomogénea de especies de oxidante y combustible. El área de buena mezcla se encuentra en una estrecha región de combustión acoplada en forma de cinturón cerca de la superficie de combustión del propulsor. El coeficiente de transferencia de calor disminuye considerablemente debido a la menor tasa de reacción de combustión y al área del canal de flujo ampliada. Los coeficientes de transferencia de calor cerca de los dos extremos del grano de propulsor son más altos que en otras partes debido a la influencia de la mezcla por vórtice. Aumentar la tasa de flujo másico de entrada conduce a una mejor mezcla y transferencia de calor, lo que resulta en una menor temperatura y tasa de regresión del propulsor con el tiempo de combustión. La temperatura y las tasas de oxidación de H y CO están distribuidas de manera desigual en la capa límite de la combustión acoplada. Aumentar el flujo másico del gas oxidante de entrada conduce a una mayor tasa de liberación de calor de combustión. Por lo tanto, la temperatura de la fase gaseosa aumenta significativamente. La tasa de liberación de calor alcanza su máximo cerca de los extremos del grano de propulsor, donde la mezcla por vórtice refuerza el proceso de combustión acoplada en el motor.

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