The effects of geometric design parameters on the flow behavior of a dual pulse solid rocket motor during secondary firing
Çift darbeli roket motorlarında farklı geometrik tasarım parametrelerinin ikincil ateşleme anındaki akışa olan etkileri
- Tez No: 313716
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DİLEK FUNDA KURTULUŞ, PROF. DR. ABDULLAH ULAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Astronomi ve Uzay Bilimleri, Astronomy and Space Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 124
Özet
İtki sisteminin sahip olduğu kabiliyetler, roket veya füze sisteminin yetenekleri açısından ciddi önem taşımaktadır. Sıvı yakıtlı roket motorlarının tersine, katı yakıtlı roket motorlarında itki değişiminin tek kontrol yöntemi yakıt çekirdeğinin geometrisidir. Katı yakıtlı bir roket motorunun operasyona başladığı andan itibaren tekrar durdurulması mümkün değildir. Bu önemli gerekçe nedeniyle çift darbeli roket motoru teknolojisi başlamıştır. Bu çalışma ile hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) metodları kullanılarak, çift darbeli roket motorlarındaki geometrik tasarım parametrelerinin ikincil ateşleme anında oluşan akışa etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. HAD analizlerini gerçekleştirebilmek için genel bir çift darbeli roket motoru modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan bu modelle ilk olarak dört farklı darbe ayırma mekanizması (DAM) tasarım alternatifi için analizler yapılmıştır. DAM analizlerine başlayabilmek için, oluşturulmuş bir DAM alternatifi ile çözüm ağı hassasiyeti çalışmaları yapılmıştır. Belirlenmiş çözüm ağı boyutu ile DAM tasarım alternatiflerinin analizleri tamamlanmıştır. Elde edilen sonuçlar akışın davranışı açısından (akış çizgisi, hız dağılımı, türbülans kinetik enerjisi.. vs.) birbirleri ile kıyaslanmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda seçilmiş olan DAM geometri alternatifi ile birinci darbe motorunun L/D (boy/uzunluk) oranının, Achamb/APSD (Yanma odası alanı/DAM açıklık alanı) ve APSD/Ath (DAM açıklık alanı/Nozul boğaz alanı) oranının motorun ikinci darbesindeki oluşan iç akışa olan etkileri incelenmiştir. Bu akış analizleri zamana bağlı olarak ikincil motor operasyonundaki akış simule edilerek yapılmıştır. Gerçekleştirilen analizler ile çift darbeli roket motorları tasarımı için genel geometrik tanımlamaların elde edilmesi amaçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
The ability of a propulsion system is very crucial for the capability of a missile or a rocket system. Unlike liquid propellant rocket motors, the only control mechanism of the thrust value is the propellant geometry in solid propellant rocket motors. When the operation of solid propellant rocket motor has started, it cannot be stopped anymore. For this main reason the advance of dual pulse motor technology has started. The aim of this study is to investigate the geometrical effects of design parameters on the flow behavior of a dual pulse solid propellant rocket motor by using commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) methods. For the CFD analysis, a generic dual pulse rocket motor model is constituted. Within this model, initially four different geometry alternatives of Pulse Separation Device (PSD) are analyzed. To begin PSD analyses, mesh sensitivity analyses are performed on one PSD geometry alternative. By defined grid size, the analyses of PSD geometry alternatives are performed. Computed results were compared in terms of flow behavior (flow streamlines, velocity distribution, turbulent kinetic energy? etc.) with each other. With the selected PSD geometry alternative the effects of L/D ratio (Length/Diameter ratio) of first pulse chamber, Achamb/APSD ratio (Chamber area/PSD opening area) and APSD/Ath ratio (PSD opening area/Throat area) on the flow behavior is investigated. Flow analyses are performed by simulating the unsteady flow of second pulse operation. With the performed analyses, it is aimed to identify generic geometric definitions for a dual pulse rocket motor.
Benzer Tezler
- Dar gözenekli kanalların akustik ve akış davranışlarının optimizasyonu - dizel partikül filtresine uygulanması
Optimization of acoustic and flow behavior of narrow porous channels - applied to the diesel particulate filter
SİNEM ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK EROL
- Jet motorlarında kullanılan yakıt enjektörlerinin çok fazlı akış karakteristiklerinin incelenmesi
Investigation of multiphase flow characteristics of jet engine fuel nozzles
MUSTAFA BAL
Doktora
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAKUP ERHAN BÖKE
DOÇ. DR. ÖZGÜR ERTUNÇ
- CaCO3 çökelmesinin çatlaklı ortamda akış davranışına etkilerinin incelenmesi
Investigation of CaCO3 precipitation's impact on flow behavior in fractured models
EDA AY DİLSİZ
Doktora
Türkçe
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM METİN MIHÇAKAN
- Arka gövde eklentileri ile C-130E uçağı basınç sürüklemesinin azaltılmasının sayısal olarak incelenmesi
Computational evaluation of C-130 aircraft base drag reduction with aftbody modifications
HAKAN TELLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Havacılık MühendisliğiHava Harp Okulu KomutanlığıHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YASİN VOLKAN PEHLİVANOĞLU
- Polipropilen malzemelerde mekanik özellikler ve geometrik boyutlandırma için proses parametrelerinin deney tasarımı, duyarlılık analizleri, istatistiksel analizi ve optimizasyonu
Design of experiments, sensitivity analysis, statistical analysis and optimization of process parameters for mechanical properties and geometric dimensioning in polypropylene materials
YASİN BALLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZ ALTAY