Simulação numérica da ablação do PTFE em um propulsor de plasma pulsado usando OpenFOAM

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lucas Vinícius de Souza
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2019/05.21.21.02
Resumo: O propulsor de plasma pulsado é um motor para veículos espaciais que gera empuxo a partir da ejeção de plasma produzido por descargas elétricas pulsadas de alta tensão sobre a superfície de um material dielétrico e ablativo. Foi desenvolvido e utilizado já no começo dos programas espaciais, na década de 1960. Sua análise e aperfeiçoamento desde então foi baseada, principalmente, em medições experimentais e leis empíricas derivadas de tais medições. Entre os principais problemas do PPT pode-se apontar o baixo empuxo e a baixa eficiência (~10%). A complexidade de fenômenos ocorrendo em um PPT não é capturada por leis empíricas e modelos de circuitos elétricos, havendo necessidade de ferramentas de análise mais completas. Para sanar este problema, no presente trabalho foi desenvolvido um código numérico que permita a análise numérica do escoamento de plasma no PPT, bem como a análise da distribuição de temperatura dentro do propelente sólido. O programa foi baseado na biblioteca C++ de código aberto OpenFOAM, desenvolvida, principalmente, para simulações de dinâmica de fluidos computacional, mas tendo também capacidades multifísicas. A validação do código numérico foi feita por meio da comparação dos resultados numéricos obtidos com dados experimentais já disponíveis na literatura sobre PPTs.
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