Acoustic igniter parametric study for liquid propellant rocket engine applications
Sıvı yakıtlı roket motoru uygulamaları için akustik ateşleyici parametrik çalışması
- Tez No: 900690
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL HAKKI TUNCER, PROF. DR. İSKENDER GÖKALP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
Akustik ateşleyiciler sıvı yakıtlı roket motorları için gelecek vaadeden, geleneksel ateşleyicilere kıyasla birçok üstünlüğe sahip ateşleyicilerdir. Bu üstünlüklerin başında akustik ateşleyicilerin tekrarlı ateşlemelere olanak tanıması, ısınmayı gaz dinamiğiyle elde ettiğinden harici enerji kaynağına ihtiyaç duymaması ve hareketli parçalara sahip olmaması gelmektedir. Gaz dinamiğiyle ısınma fenomeninin karmaşıklığından akustik ateşleyici tasarımı yapmak güçleşmektedir ve bu yüzden ısınma fenomeni literatürde nümerik ve deneysel olarak birçok çalışmada incelenmiştir. Bu çalışmada özellikle kerosen-oksijen yakıt çiftine sahip sıvı yakıtlı roket motorlarında kullanılabilecek bir akustik ateşleyicinin soğuk gaz tasarım ve çalışma koşulları parametrelerinin ısınma performansına etkisi incelenmiştir. Literatürdeki mevcut bilgilerle tasarlanan ateşleyicinin hesaplı akışkanlar dinamiği analizi Siemens StarCCM+ yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiş, tasarım doğrulanmış ve ısınma fenomeni hakkında bilgi edinilmiştir. Test edilen tasarımla beraber değişik tasarım parametrelerine sahip, üç boyutlu yazıcıda Inconel 718 malzemeden yekpare üretilen tasarımların değişik çalışma koşullarındaki davranışları deneysel çalışmada incelenmiştir. Ateşleyicinin operasyon sırasında viii yaydığı sesin baskın frekansı ve tüpün ucundan dışarıdan ölçülen sıcaklık temel performans belirleyici parametreler olmuştur. Testler sırasında karşılaşılan üç boyutlu tasarım kaynaklı problemlerin çözümlerine değinilmiştir
Özet (Çeviri)
Acoustic/Resonant ignition is a promising concept for liquid propellant rocket engines. Acoustic igniters have three main advantages over other types of igniters. First, they allow multiple engine starts. Second, they heat the gas using gas dynamics only, so no external power source is required. Third, they do not have moving parts, which makes them reliable. However, the complexity of the gas dynamics heating makes the design process difficult. Due to this reason, various numerical and experimental studies are conducted in the literature analyzing the effects of different design parameters and operating conditions. In this study, the cold gas design and heating phenomenon of an acoustic igniter for kerosene-oxygen propellants are studied. A design based on available knowledge in the literature is prepared and tested with a numerical study which employed Siemens StarCCM+ software. The numerical study also provided a great insight for the flow and the heating phenomenon. Then, various models of igniters have been 3-D printed from Inconel 718 material besides the initial design to study the effect of the variation of design parameters on heating performance. The dominant frequency of the sound emitted vi by the tube and tube end temperature are the two main outputs of the igniters in the cold gas design phase. The outputs of the numerical and experimental studies are compared. The problems encountered due to the 3-D design of the igniters are mentioned, and their solutions are provided.
Benzer Tezler
- İçten yanmalı motorlarda yanma gürültüsü
Combustion noise in the internal combustion engines
YUNUS EMRE TORUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL AHMET GÜNEY
- Otı̇zm spektrum bozukluğuna sahı̇p çocuklarda akustı̇k ses analı̇zı̇
Acoustic sound analysis in children with autism spectrum disorder
KÜBRA EKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kulak Burun ve Boğazİstanbul Gelişim ÜniversitesiOdyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NEBİ MUSTAFA GÜMÜŞ
- Kapalı spor etkinlik alanlarının çok amaçlı kullanım için akustik açıdan değerlendirilmesi: Trabzon örneği
Acoustic evaluation of indoor sports halls for multi-purpose use: The case of Trabzon
AYŞEGÜL KANDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
MimarlıkKaradeniz Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAVRAZ