Performance prediction of nozzleless solid propellant rocket motors
Lülesiz katı yakıtlı roket motorlarında performans kestirimi
- Tez No: 416492
- Danışmanlar: PROF. DR. YUSUF ÖZYÖRÜK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- 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: 108
Özet
Bütünleşik roket ramjet teknolojisi, taktik füze sistemleri için, geleneksel katı yakıtlı roket motorlarına nazaran oldukça getiri vaad etmektedir. İlk itici olarak lülesiz katı yakıtlı roket motorlarının kullanılması bu sistem için oluşturulan kavram seçeneklerinden biridir [1]. Katı yakıtlı roket motoru tasarım ve geliştirme aşamasında, motor davranış karakteristiklerinin sayısal yöntemlerle benzetimi ve kestirimi geliştirme süresi ve maaliyeti açısından önemlidir. Bu çalışma lülesiz katı yakıtlı roket motoru performans kestirimini içermektedir. Performans kestirimi ve motor içerisindeki akışı benzetebilmek için, motor iç balistiği teorik olarak incelenmiştir. Sonrasında, numerik analizler için kısmi bir boyutlu iç balistik modeli oluşturulmuştur. Yanma hızı kestirimi için, erozyonlu yanma bağıntıları sayısal şema içerisinde gömülmüştür. Akış çözücüsünün doğrulanması adına, Sod şok tüpü problem sonuçları elde edilmiştir. Çözüm ağı çözünürlüğünün ve zaman adımı boyutlarının sonuçlara olaran etkileri incelenmiştir. Numerik benzetimlerden elde edilen sonuçlar, literatürde verilmiş olan, lülesiz motor ateşlemesi ile elde edilen deneysel veriler ile karşılaştırılmıştır. Benzetimler, kısmi durağan ve durağan olmayan yaklaşımlarla yapılmış ve iki yaklaşımın sonuçları da karşılaştırılmıştır. Önerilen sayısal şemanın lülesiz katı yakıtlı roket motorlarında, itki ve basınç profillerinin kestirimi açısından gelecek vaad ettiği değerlendirilmektedir. Ayrıca tasarım açısından parametrik çalışmalar yürütülmüştür. Yakıt çekirdeği geometrisinin ve yanma hızı bağıntısının etkileri çalışılmıştır.
Özet (Çeviri)
Integral rocket ramjet (IRR) type propulsion systems have many advantages over conventional solid rocket motors when used in tactical missile systems. Nozzleless boosters are one of the applicable concept choices for the system [1]. During the design and development phase of solid propellant rocket motors, simulation and prediction of behavior of a given motor by numerical tools is important in terms of decreasing the development duration and costs. The present approach includes performance prediction of nozzleless solid propellant rocket motors. In order to predict performance and numerically simulate the flow field inside the motor, first internal ballistics of the motor is examined theoretically. Then, quasi one dimensional internal ballistics model is constructed and solved numerically through inside the motor. In order to predict burning rate, an erosive burning relation has been implemented into the numerical scheme. To verify the flow solver, results against the Sod shock tube problem is obtained. Grid resolution and time step size sensitivity study is made. The results of numerical internal ballistics simulations are compared with the experimental nozzleless motor firing results found in literature are simulated and compared. Simulations are conducted for both quasi steady and unsteady approach, and outcomes of two approaches are compared as well. Proposed numerical scheme is promising for predicting thrust and pressure histories of nozzleless solid propellant rocket motors. Also from the design point of view, parametric studies are conducted. Effect of grain geometry and propellant burning rate are studied.
Benzer Tezler
- Performance prediction of implicitly defined estimators of non-random parameters
Rastgele olmayan parametreli örtülü tanımlanan kestirimciler için performans tahmini
ERDAL MEHMETCİK
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇAĞATAY CANDAN
PROF. DR. UMUT ORGUNER
- Performance prediction of horizontal axis wind turbines using vortex theory
Girdap teorisini kullanarak yatay eksenli rüzgâr türbinlerinin performans tahmini
YÜCEL BURAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TAHSİN ÇETİNKAYA
PROF. DR. KAHRAMAN ALBAYRAK
- Pasa basınçlı tünel açma makinesinin (EPB) risk analizi ile performans tahmini
Performance prediction of an EPB type TBM using Monte Carlo simulation
CAN DAYANÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HANİFİ ÇOPUR
- Performance prediction of darrieus type vertical axis wind turbines using numerical simulations
Darrieus tipi dikey eksenli rüzgar türbinlerinin performansının sayısal benzetimlerle tahmini
FAZIL SELÇUK GÖMEÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CÜNEYT SERT
- Performance prediction of gas storage in salt caverns
Başlık çevirisi yok
MURAT YAPICI
Yüksek Lisans
İngilizce
1990
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FEVZİ GÜMRAH