Geri Dön

Modeling kinetics and thermodynamics of amine based fuel and oxidizer interactions

Amin bazlı yanıcı ve oksitleyici etkileşiminin kinetik ve termodinamiğinin modellenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 704850
  2. Yazar: MELİKE ÖZKAN ÖZER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. DENİZ ÜNER, PROF. DR. VİKTORYA AVİYENTE
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışmada, roket motorlarında kullanılan hipergolik sıvı yakıt çiftlerinin yanması öncesindeki alevlenme gecikmesi zamanı üzerinde etkili parametreler modellenmesi çalışılmıştır. Hipergolik yanma, hipergolik sıvı yakıt çiftinin karışması esnasında açığa çıkan ısı enerjisi ile buhar fazına geçen yakıt çiftinin gaz fazı reaksiyonları ile başlamaktadır. Karışım ısısının karışımın son sıcaklığı ve türlerin sıvı ve buhar fazlarındaki dağılımındaki rolünü anlamak için bir model çalışması yürütülmüştür. Hipergolik yakıt çiftine benzerliği ve literatür verilerinin erişilebilirliği göz önünde bulundurularak su ve nitrik asit model bileşenleri olarak seçilmiştir. Seçilen ikili sıvı karışımlarının artık molar Gibbs serbest enerjilerini ve sistemin sıvı – buhar dengesini tahmin etmek için iki katsayılı Margules, van Laar ve UNIFAC ikili aktivite katsayısı modelleri kullanılmıştır. Bununla birlikte, karışım esnasındaki entalpi, entropi, Gibbs serbest enerjisi ve bağlanma enerjilerinin tahmin edilmesi için yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) tabanlı Gaussian09 yazılımı ile hesaplamalar yapılmıştır. Bileşenlerin karışım ısısını ölçmek için basit bir kalorimetre sistemi kurulmuştur. Bu deneylerden elde edilen veriler, tahminler ile kıyaslanmıştır. Deneysel veri ve DFT yöntemleri ile elde edilen veri karşılaştırılmıştır. Her iki yöntemle elde edilen karışım ısılarının kompozisyona bağlı benzer eğilim gösterdiği görülmekle birlikte DFT ile elde edilmiş tahminlerin kalorimetre ile elde edilmiş verilerden yaklaşık 8 kat daha büyük olduğu görülmüştür. Bu çalışmada ortaya çıkarılan yöntem, yakıt çiftinin karışım ve sıvı – buhar faz davranışlarını ve alevlenme gecikmesini tahmin etmek amacı ile genişletilebilir.

Özet (Çeviri)

This study is conducted to develop a model for the parameters that determine the ignition delay time during hypergolic combustion of liquid bipropellants in rocket engines. Hypergolic combustion utilizes the heat of mixing between the fuel and the oxidizer for ignition. A model study is conducted in order to understand the role of heat of mixing on the final temperature and final distribution of species between a vapor and a liquid phase. Water and nitric acid were selected as model compounds, due to the availability of the data and similarity of the system to binary liquid propellants. In order to be able to generalize the conclusions, alternative methods were used to obtain mixture state energies and vapor-liquid equilibrium data. Two constant Margules, van Laar and UNIFAC binary activity coefficient models were used to estimate both excess Gibbs free energy of the selected mixture and its vapor-liquid equilibrium. Moreover, density functional theory (DFT) estimations were performed using Gaussian09 software to estimate enthalpy, entropy, Gibbs free energy and binding energy upon mixing. The predictions were compared to the experimental data. A simple calorimetry system was constructed to measure the mixing enthalpy. The measured values are compared with the estimations. The experimental heat of mixing data was compared with DFT results. Although the estimations showed similar behavior in trend, it was shown that the estimations by DFT is almost eight times larger in magnitude than experimental results. Estimation models were also used and compared with the experimental data. The methodology developed in this study can be extended to estimate the behavior of binary liquid propellants and their ignition delay times.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    203

    Diesel motorları yakıt püskürtme sistemlerinin dinamik simülasyonu

    Başlık çevirisi yok

    İRFAN KARAGÖZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1986

    Makine MühendisliğiUludağ Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ BORAT

  2. Tez No

    265

    İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma

    Başlık çevirisi yok

    MELTEM ASLI NARTER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER

  3. Tez No

    32

    The Effect of government price support on wheat farming and wheat marketing in Turkey

    Başlık çevirisi yok

    GÜNEŞ GÜLSEN ÖZEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1987

    EkonomiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Yöneylem Araştırması Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİM DOĞRUSÖZ

  4. Tez No

    37

    Input-output modeling for Ankara water supply system

    Ankara su temini sistemi için girdi-çıktı modellemesi

    MEHMET GÜRSOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1987

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DOĞAN ALTINBİLEK

  5. Tez No

    40

    An Experimental and analytical investigation of cam follower jump phenomenon

    Başlık çevirisi yok

    ŞÖLEN ŞEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1987

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET ÇALIŞKAN

Geri Dön