Geri Dön

Analysis of regenerative cooling in liquid propellant rocket engines

Sıvı yakıtlı roket motorlarında rejeneratif soğutma analizleri

  1. Tez No: 238284
  2. Yazar: MUSTAFA EMRE BOYSAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ABDULLAH ULAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 100

Özet

Yüksek yanma sıcaklıkları ve uzun çalışma süreleri, sıvı yakıtlı roket motorlarında soğutma tekniklerinin kullanılmasını gerekli kılar. Yüksek basınçlı ve yüksek itkili roket motorlarında rejeneratif soğutma, öncelikli tercih edilen soğutma tekniklerinden biridir. Rejeneratif soğutma, soğutma akışkanının yanma odası duvarlarına yerleştirilen tüplerden veya yanma odası duvarlarına işlenen kanallardan geçirilmesiyle sağlanır. Soğutma kanalları için genellikle kare kesit alanları tercih edilmekteyken, yapılan çalışmalarda kanal kesit alanlarında yükseklik genişlik oranının arttırılmasıyla ve ısı akısı bakımından kritik olmayan bölgelerde kesit alanlarının değiştirilmesiyle, kanal içinde basınç düşüşünü çok etkilemeden yanma odası iç yüzeyindeki sıcaklık değerlerinin düşürülebildiği gösterilmiştir.Bu çalışmada, sıvı yakıtlı roket motorlarında kullanılan soğutma kanalları hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile benzeştirilmiştir. Motor, sıvı oksijen ve kerosen karışımı ile 60 bar yanma odası basıncı ve 300 kN'luk itki seviyesini oluşturacak şekilde tasarlanmış, soğutma akışkanı olarak kerosen seçilmiştir. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile farklı yükseklik-genişlik oranları ve kullanılan kanal sayılarının, yanma odası iç yüzeyinin ve soğutma akışkanının sıcaklık değerlerine ve kanal içi basınç düşüşüne etkileri incelenmiştir.

Özet (Çeviri)

High combustion temperatures and long operation durations require the use of cooling techniques in liquid propellant rocket engines. For high-pressure and high-thrust rocket engines, regenerative cooling is the most preferred cooling method. In regenerative cooling, a coolant flows through passages formed either by constructing the chamber liner from tubes or by milling channels in a solid liner. Traditionally, approximately square cross sectional channels have been used. However, recent studies have shown that by increasing the coolant channel height-to-width aspect ratio and changing the cross sectional area in non-critical regions for heat flux, the rocket combustion chamber gas side wall temperature can be reduced significantly without an increase in the coolant pressure drop.In this study, the regenerative cooling of a liquid propellant rocket engine has been numerically simulated. The engine has been modeled to operate on a LOX/Kerosene mixture at a chamber pressure of 60 bar with 300 kN thrust and kerosene is considered as the coolant. A numerical investigation was performed to determine the effect of different aspect ratio cooling channels and different number of cooling channels on gas-side wall and coolant temperature and pressure drop in cooling channel.

Benzer Tezler

  1. A mathematical model for prediction of film cooling performance in liquid propellant rocket engines

    Sıvı yakıtlı roket motorlarında film soğutma performansının tahmini için matematiksel bir model

    AKIN SÖZERİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEYHAN ONBAŞIOĞLU

  2. Taşıtlarda kullanılan kompakt ısı değiştirici tasarımı

    Compact heat exchanger design for vehicles

    MELİH METİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEM PARMAKSIZOĞLU

  3. Isı enerjisinin geri kazanılması

    Heat recovery

    İBRAHİM DAĞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. İ. CEM PARMAKSIZOĞLU

  4. Ev tipi ürünlere entegre ısı pompalı atmosferik su jeneratörü tasarımı

    Household appliance integrated heat pump atmospheric water generator design

    SERKAN SOLMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI

  5. Yerfıstığından enzimatik ekstraksiyon ile yağ eldesinde yüzey aktif madde kullanımının etkisi

    Effect of surfactants on the enzymatic extraction of oil from groundnut

    BAHAR DEĞERLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLDEM ÜSTÜN