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: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 168
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
- 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
- Hava-jeti ile tekstüre yapan büküm makinesi: Endüstriyel bir prototipinin tasarımı, imalatı ve denemeleri
Design, manufacturing and processing of an industrial prototype of air-jet texturing and twisting machine
MEHMET ALPARSLAN KUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN DİKİCİOĞLU
- Telli güvenlik mühürlerinin otomatik olarak markalanmasını sağlayan sistemin tasarımı ve imalatı
The design and production of an automated marking system for wired security seals
FURKAN TİRAKİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN BAYAR
- Deniz sismiğinde kaynak dalgacığının biçimlendirilmesi
Shaping of the source wavelet in marine seismics
CANER İMREN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BERKAN ECEVİTOĞLU