Design, manufacturing and testing of an ethanol/lox bi-propellant rocket engine with a focus on the mass flow control
Etanol/lox sıvı yakıtlı roket motorunun kütle akış kontrolü odaklı tasarımı, üretimi ve testleri
- Tez No: 791742
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT ÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Makine Mühendisliği, Engineering Sciences, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Etanol, Fırlatma, Roket motorları, Roketler, Ethanol, Hurling, Rocket engines, Rockets
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Roket motorları, uzay endüstrisine özel şirketlerin de dahil olmasıyla her geçen gün daha popüler hale geliyor. Yeniden kullanılabilir roketler ve yeryüzü iniş araçları, uzay araştırmaları konusunda gelişen teknolojilerle daha da önem kazanıyor. Ayarlanabilir itkili roket motoru, fırlatma roketleri ve yeryüzü iniş araçları için en önemli parçalardan biridir. Bu tezde, ayarlanabilir itkili ve rejeneratif soğutmalı bir roket motoru geliştirmek için başlangıç noktası olarak 5 kN itki düzeyinde, basınç beslemeli ve su soğutmalı bir roket motoru tasarlanmış, üretilmiş ve test edilmiştir. Yakıt olarak \%75 konsantre etanol-su karışımı, oksitleyici olarak sıvı oksijen kullanılmaktadır. Motor, 30 bar yanma odası basıncında sırasıyla 1.01 kg/s ve 1.25 kg/s yakıt ve oksitleyici kütle akış hızları elde edilecek şekilde tasarlanmıştır. İtki odası için bir ön tasarım prosedürü anlatılmıştur. Soğutma kanalı geometrisi ve yanma odasındaki sıcak gazlar ile soğutucu akışı arasındaki ısı transferi incelenmiştir. Kütle akış hızı kontrolü için kavitasyon venturileri kullanılmıştır. Kavitasyon venturilerinin tasarımları ve testleri ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Motoru test etmek için bir test standı geliştirilmiştir. Test standı ve basınç kontrol sistemleri ayrıntılarıyla anlatılmıştır. Motor ateşleme testi yapılmış ve elde edilen kütle akış hızlarının beklenenden daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Ateşleme testinde 0.89 kg/s yakıt ve 0.83 kg/s oksitleyici kütle akış hızları elde edilmiştir. Bu durumun olası nedenleri incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Rocket engines are getting more popular day by day with the involvement of private companies in the space industry. Reusable rockets and lander vehicles are gaining more importance with the upcoming technologies regarding space exploration. Throttleable rocket engine is one of the key components for these rockets and vehicles. In this thesis, a 5 kN pressure fed and water cooled rocket engine was designed, manufactured and tested as a starting point for developing a throttleable and regeneratively cooled rocket engine. \%75 concentrated ethanol-water mixture is used as the fuel and liquid oxygen is used as the oxidizer. Engine is designed to work at 30 bar chamber pressure for 1.01 kg/s and 1.26 kg/s fuel and oxidizer mass flow rates, respectively. A preliminary design procedure for the thrust chamber is explained. Cooling channel geometry, and heat transfer between the hot combustion gases and the coolant flow are investigated. Cavitating venturies are used for the mass flow rate control. Their designs and tests are discussed in detail. A test stand is developed to test the engine. Overview of the test stand and pressure control systems are explained. Engine firing test is conducted and achieved mass flow rates are found out to be lower than the expected. 0.89 kg/s fuel and 0.83 kg/s oxidizer mass flow rates are achieved at the final complete thrust chamber test. Possible causes for this situation are investigated.
Benzer Tezler
- Isı borusu prensibinin güneşli su ısıtıcılarına ve damıtmaya uygulanması
Başlık çevirisi yok
ALİ YÜCEL UYAREL
- Hava araçlarında yapısal sağlık izlemesi için mekanolüminesans malzemenin geliştirilmesi
Development of mechanoluminescent material for structural health monitoring in aircraft
ONUR ÖZDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURİ SOLAK
- Conceptual design, testing and manufacturing of an industrial type electro-hydraulic vacuum sweeper
Endüstriyel tip elektro-hidrolik bir vakumlu süpürücünün kavramsal tasarımı, test edilmesi ve imalatı
EMRE ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. BİLGİN KAFTANOĞLU
PROF. DR. KAHRAMAN ALBAYRAK
- Tarım ürünlerinin kuruma karakteristiklerini belirlemek için bir deney seti tasarımı, imalatı vedenenmesi
Design, manufacturing and testing of an experimental set-up for investigating the drying characteristics of agricultural products
OSMAN BABAYİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEFİK BİLİR
- Dental restoratif materyallerin yorulma ve dayanımını test eden okluzal yükleme makinasının tasarımı ve imalatı
Design and manufacturing of an occlusal loading machine testing fatique and fracture strength of dental restorative materials
BERAT BARIŞ BULDUM
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ABDULKADİR GÜLLÜ