La Influencia de los Parámetros de Estructura de la Cámara de Empuje en el Efecto de Enfriamiento Regenerativo con Peróxido de Hidrógeno como Refrigerante en Motores de Cohete Líquidos
Autores: Zhou, Chuang; Yu, Nanjia; Wang, Shuwen; Han, Shutao; Gong, Haojie; Cai, Guobiao; Wang, Jue
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La Influencia de los Parámetros de Estructura de la Cámara de Empuje en el Efecto de Enfriamiento Regenerativo con Peróxido de Hidrógeno como Refrigerante en Motores de Cohete Líquidos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Motores de cohetes líquidos
Peróxido de hidrógeno
Queroseno
Refrigeración regenerativa
Modelo de turbulencia
Problema de refrigeración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los motores de cohete líquidos con peróxido de hidrógeno y queroseno tienen las ventajas de un alto impulso específico de densidad, alta fiabilidad y sin sistema de ignición. En la actualidad, el problema de refrigeración de los motores de peróxido de hidrógeno, especialmente con refrigeración regenerativa, ha sido poco explorado. En este estudio, se utiliza un modelo de turbulencia k-epsilon realizable, un modelo de fase discreta, un modelo de concepto de disolución de remolinos y un mecanismo de reacción de 10 pasos y 10 componentes de queroseno con oxígeno. El aumento de la altura de las nervaduras del canal de refrigeración regenerativa provoca un aumento de la temperatura de la pared interna del motor, la temperatura media de la salida del refrigerante disminuye ligeramente y la presión del refrigerante disminuye. La temperatura general de la pared disminuye a medida que aumenta el ancho de las nervaduras del canal de refrigeración regenerativa. Sin embargo, en el área de la garganta de la boquilla, la temperatura de la pared aumenta, la temperatura media de salida del refrigerante disminuye y la caída de presión del refrigerante aumenta. Una disminución en el grosor de la pared interna del canal de refrigeración regenerativa resulta en una disminución significativa de la temperatura de la pared y un pequeño aumento en la temperatura media de salida del refrigerante. Estos hallazgos contribuyen al desarrollo adicional del motor con peróxido de hidrógeno y pueden guiar el diseño de su proceso de refrigeración regenerativa.
Descripción
Los motores de cohete líquidos con peróxido de hidrógeno y queroseno tienen las ventajas de un alto impulso específico de densidad, alta fiabilidad y sin sistema de ignición. En la actualidad, el problema de refrigeración de los motores de peróxido de hidrógeno, especialmente con refrigeración regenerativa, ha sido poco explorado. En este estudio, se utiliza un modelo de turbulencia k-epsilon realizable, un modelo de fase discreta, un modelo de concepto de disolución de remolinos y un mecanismo de reacción de 10 pasos y 10 componentes de queroseno con oxígeno. El aumento de la altura de las nervaduras del canal de refrigeración regenerativa provoca un aumento de la temperatura de la pared interna del motor, la temperatura media de la salida del refrigerante disminuye ligeramente y la presión del refrigerante disminuye. La temperatura general de la pared disminuye a medida que aumenta el ancho de las nervaduras del canal de refrigeración regenerativa. Sin embargo, en el área de la garganta de la boquilla, la temperatura de la pared aumenta, la temperatura media de salida del refrigerante disminuye y la caída de presión del refrigerante aumenta. Una disminución en el grosor de la pared interna del canal de refrigeración regenerativa resulta en una disminución significativa de la temperatura de la pared y un pequeño aumento en la temperatura media de salida del refrigerante. Estos hallazgos contribuyen al desarrollo adicional del motor con peróxido de hidrógeno y pueden guiar el diseño de su proceso de refrigeración regenerativa.