Analysis of 3-D grain burnback of solid propellant rocket motors and verification with rocket motor tests
Katı yakıtlı roket motoru yakıt geometrilerinin 3 boyutlu yanma gerilemesi analizinin yapılması ve roket motoru denemeleri ile doğrulanması
- Tez No: 153500
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. ABDULLAH ULAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Katı yakıtlı roket motorları, yanma gerilemesi analizi, yakıt çekirdeği geometrisi, iç balistik vıı, Solid Propellant Rocket Motors, Grain Geometry, Grain Burnback Analysis, Internal Ballistic
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
oz KATI YAKITLI ROKET MOTORU YAKIT GEOMETRİLERİNİN 3 BOYUTLU YANMA GERİLEMESİ ANALİZİNİN YAPILMASI VE ROKET MOTORU DENEMELERİ İLE DOĞRULANMASI PÜSKÜLCÜ, Gökay Yüksek Lisans Tezi, Makina Mühendisliği Ana Bilim Dalı Tez Yöneticisi: Yard. Doç. Dr. Abdullah ULAŞ Ağustos, 2004, 122 sayfa Katı yakıtlı roket motorları özellikle kısa süreli çalışan ve yüksek itki-ağırlık oranlı bir itki sistemine gereksinim duyan askeri uygulamalarda en sıklıkla kullanılan itki sistemleridir. Bu tarz sistemlerde ihtiyaç duyulan itki miktarı ve süresi çok büyük değişimler göstermektedir. Katı yakıtlı roket motorları tasarım aşamasında yapılan küçük değişikliklerle çok geniş bir aralıkta itki-zaman profili verebilmektedir. Değiştirilebilen tasarım kriterlerinin en etkilisi katı yakıt çekirdek geometrisidir. Bu nedenle katı yakıtlı roket motoru tasarımının en önemli adımı, yakıt çekirdek geometrisinin belirlenmesidir. Katı yakıtlı roket motorlarında yakıt çekirdeği yanma gerilemesi adımları bilindiği taktirde motor performansı kolaylıkla belirlenebilmektedir. Bu çalışmada çeşitli 2 ve 3 boyutlu yakıt geometrileri için yakıt yanma gerilemesi çözümlemeleri yapılmıştır. Yakıt yanma gerilemesi çözümleri için yakıt çekirdeğinin her yanma adımı için katı modellenmesi yöntemi uygulanmıştır. vıBu yöntemde, yakıt çekirdeğinin ilk geometrisi ticari yazılımlar kullanılarak parametrik olarak modellenmektedir. Daha sonra her yanma adımı için değişime uğrayan parametreler yeniden girilmektedir. Bu sayede eşzamanlı olarak yeni oluşan yakıt geometrisi modellenebilmektedir. Son olarak her yanma adımında oluşturulan yeni yakıt geometrileri incelenerek, yakıt geometrisinin yanma alanının değişimi elde edilmektedir. Bu veriler ve çeşitli iç balistik parametreleri kullanılarak roket motorunun performansına ulaşılabilinmektedir. Bu çalışma sonucunda ulaşılan çıktıların doğrulanabilmesi için, küçük ölçekli roket motoru denemeleri yapılmıştır. Ayrıca elde bulunan bilgisayar kodları da doğrulama amacıyla kullanılmıştır. Bu çalışmadan çıkan sonuçlar, geliştirilen yöntemin katı yakıtlı roket motoru tasarımının özellikle çok sayıda yakıt geometrisi alternatifinin incelendiği ön tasarım aşamalarında, yeterli hassasiyet ile kullanılabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT ANALYSIS OF 3-D GRAIN BURNBACK OF SOLID PROPELLANT ROCKET MOTORS AND VERIFICATION WITH ROCKET MOTOR TESTS PÜSKÜLCÜ, Gökay M.S. In Mechanical Engineering Supervisor: Asst. Prof. Dr. Abdullah ULAŞ August, 2004, 122 pages Solid propellant rocket motors are the most widely used propulsion systems for military applications that require high thrust to weight ratio for relatively short time intervals. Very wide range of magnitude and duration of the thrust can be obtained from solid propellant rocket motors by making some small changes at the design of the rocket motor. The most effective of these design criteria is the geometry of the solid propellant grain. So the most important step in designing the solid propellant rocket motor is determination of the geometry of the solid propellant grain. The performance prediction of the solid rocket motor can be achieved easily if the burnback steps of the rocket motor are known. In this study, grain burnback analysis for some 3-D grain geometries is investigated. The method used is solid modeling of the propellant grain for some predefined intervals of burnback. In this method, the initial grain geometry is modeled parametrically using commercial software. For every burn step, the parameters are adapted. So the new IVgrain geometry for every burnback step is modeled. By analyzing these geometries, burn area change of the grain geometry is obtained. Using this data and internal ballistics parameters, the performance of the solid propellant rocket motor is achieved. To verify the outputs obtained from this study, rocket motor tests are performed. The results obtained from this study shows that, the procedure that was developed, can be successfully used for the preliminary design of a solid propellant rocket motor where a lot of different geometries are examined.
Benzer Tezler
- Analysis of grain burnback and internal flow in solid propellant rocket motors in 3-dimensions
Katı yakıtlı roket motorlarında 3-boyutlu yanma gerilemesi ve motor iç akış incelemesi
CENGİZHAN YILDIRIM
Doktora
İngilizce
2007
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK AKSEL
- Erozif yanmanın katı yakıcı-yakıtlı roket motoru performansına etkisinin incelenmesi
A Study of effect of erosive burning to solid propellant rocket motor performance
VELİ ÇELİK
- Çok disiplinli yaklaşımla katı yakıtlı roket motoru yapısal dayanım ve iç balistik performans optimizasyonu
A multidisciplinary approach in optimization of a solid rocket motor for structural strength and internal ballistic performance
CEYHUN TOLA
Doktora
Türkçe
2017
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE NİKBAY
- Numerical burnback analysis of three dimensional solid propellant grains
Üç boyutlu katı yakıt çekirdeklerinin sayısal geriye yanma analizi
YUSUF ATA
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DİLEK FUNDA KURTULUŞ
- Geoteknik özelliklerin belirlenmesinde sismik ve penetrasyon deneylerinin karşılaştırılması
The Comparison of in-situ seismic and penetration test for the determination of geotechnical properties
RECEP İYİSAN