Ultrasonic measurement of solid propellant burning rates in closed bombs and subscale motors
Kapalı bombalarda ve küçük ölçekli motorlarda katı yakıt yanma hızının ultrasonik ölçümü
- Tez No: 441977
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CEMİL YAMALI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 177
Özet
Bu tez kapsamında, aluminyum parçacıklı ve parçacıksız yakıtlar kullanılarak ultrasonik test yönteminin kapalı bombalarda ve test motorları üzerindeki uygulamaları araştırılmıştır. Yanma hızı belirleme metotları arasında detaylı bir karşılaştırma yapılmıştır. Sekiz yakıt kafilesine ait yanma hızı değerlendirmesi otuz üç adet kapalı bomba ateşlemesi ile gerçekleştirilmiştir. Ultrasonik yanma hızı yönteminin kalifiye edilmesi amacıyla gerçekleştirilen HSTYPE5 kafilesine ait on iki adet kapalı bomba ateşlemesi incelenmiştir. Kapalı bomba ateşlemelerinin belirsizliği Monte Carlo simulasyonu ile belirlenmiştir. Roketsan'da kullanılan kapalı bomba test düzeneğinin belirsizliği %2 ile %10 arasında değişmektedir. Ultrasonik test yönteminin test motorları üzerindeki uygulamaları için bir adet test motoru tasarlanmış ve imalatı yapılmıştır. Üç farklı yakıt çeşidi için üç farklı ateşleme gerçekleştirilmiştir. Ultrasonik test yönteminin kapalı bombalar ile kalifiye edilmesinden sonra test motoru çalışmalarına başlanılmıştır. Aynı yakıt kompozisyonuna sahip statik ateşlemeler ile ultrasonik test yöntemi kullanılarak ateşlenen test motorları karşılaştırılmıştır. Sonuçların yakın olduğu görülmüştür. Bunlardan başka, üçüncü ultrasonik motor ateşlemesinin motor duvarında sıcaklık tahmini yapabilmek amacıyla sayısal bir çalışma gerçekleştirilmiştir. İlk başta açık literatürden bir adet deneysel çalışma seçilmiş ve çeşitli türbülans modelleri deneysel çalışmaya ait olan basınç ve hız profillerinin tahmini açısından incelenmiştir. Sonuçlar en uygun türbülans modelinin K omega SST türbülans modeli olduğunu göstermiştir. Ultrasonik motor ateşlenirken ısıl çiftler ile belirlenen noktalardan sıcaklık ölçümü alınmış ve sayısal çalışmanın sonucu test sonuçları ile karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In the scope of this thesis, applications of ultrasonic measurement method on closed bombs and test motors were investigated with various aluminized and nonaluminized propellants with the main target of evaluation of burning rates. Detailed comparison between conventional methods for solid propellant burning rate measurements such as strand burner, firing of subscale test motors and ultrasonic measurement was performed. Burning rate evaluation of eight propellant batches were determined by thirty three closed bomb tests. For qualification of the ultrasonic measurement method, twelve tests that belong to HSTYPE5 propellant batch were investigated. The results showed good agreement with the results of firing of subscale test motors. Monte Carlo simulation was used for performing the uncertainty analysis related to closed bomb tests. Uncertainty for the closed bomb test set up used in Roketsan is between %2 and %10. Regarding to the test motor studies, a test motor was designed and manufactured for the purposes of the applications of ultrasonic measurement. Three successful tests were carried out with three different types of propellants. After qualification of the measurement method on closed bombs, studies of test motors were performed. The results obtained from the test motors were compared with the results of firing of subscale test motors for the same propellant composition. The results were comparable with each other.Moreover a numerical analysis was conducted in order to determine thermal profile at motor case that belongs to subscale test motor 3. At first, a test case was chosen from the open literature and various turbulent models were considered to predict the pressure and velocity profiles related to experimental study. The results showed that K omega SST turbulence model was suitable for thermal analysis of subscale test motor. During the firing of subscale test motor, thermocouples were employed on motor case with the main target of measuring temperatures at stated locations. Results of the numerical study were compared with the results of the experimental study.
Benzer Tezler
- Application of ultrasonic burning rate measurement method on closed bombs
Ultrasonik yanma hızı ölçüm yönteminin kapalı bombalara uygulanması
BERKAN MUMCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. DİLEK FUNDA KURTULUŞ
- Katı yakıtlı roketlerin iç balistik parametrelerinin mikrobilgisayar yardımıyla ölçülmesi
Başlık çevirisi yok
AHMET İZZET ERÇEVİK
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiDOÇ.DR. SELÇUK GEÇİM
- Bilgisayar kontrollu ultrasonik ölçme sistemi
Computer controlled ultrasonic measurement system
SELİM KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. TANER OSKAY
- Measurement and simulation of regression rate development of a design code for hybrid rocket motors
Hibrid roket motorları için gerileme hızı ölçülmesi ve benzetimi ve bir tasarım kodunun geliştirilmesi
NADİR SERİN
Doktora
İngilizce
2001
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. YALÇIN GÖĞÜŞ
- In-situ Diagnostik von Zeolithbildungsprozessen auf Basis der Messung von Ultraschalldämpfung und -geschwindigkeit
Zeolit oluşum süreçlerinin ultrasonik ses sinyal zayıflama ve hız ölçümüne dayalı olarak takibi
HASAN HÜSEYİN BAŞER
Doktora
Almanca
2013
Kimya MühendisliğiFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-NürnbergKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. WİLHELM SCHWİEGER