Investigação experimental de um propulsor híbrido para satélites e veículos espaciais usando parafina e N2O4 como propelentes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cesar Addis Valverde Salvador
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/03.19.07.52
Resumo: Foi realizada uma investigação experimental de um propulsor híbrido de 70 N de empuxo usando parafina sólida (C_20H_42) e tetróxido de nitrogênio (N_2O_4) como propelentes, a uma pressão de câmara de 25 bar. Uma vez que a parafina não apresenta ação hipergólica com o N_2O_4, a ignição do motor foi realizada mediante a injeção de uma pequena quantidade (15 g) de dimetil-hidrazina-assimétrica (UDMH). Foi desenvolvida uma técnica de fabricação de grãos de parafina misturada com corante preto e negro de fumo. Vários dispersantes foram testados para prevenir a decantação das partículas de negro de fumo na parafina líquida. Tendo em vista o uso potencial em órbita, foram verificados os efeitos de vácuo e de baixa temperatura sobre a integridade do grão de parafina. Foi construído um dispositivo para medida do tamanho e da distribuição das gotas de parafina, usando-se ar com diferenças de pressão similares às encontradas na injeção do propulsor. O propulsor foi avaliado na Bancada de Testes em Condições Atmosféricas (BTCA) do Laboratório Associado de Combustão e Propulsão do INPE, medindo-se empuxo, vazão de oxidante, pressões e temperaturas.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisInvestigação experimental de um propulsor híbrido para satélites e veículos espaciais usando parafina e N2O4 como propelentesExperimental investigation of a hybrid rocket for satellites and spacecrafts using paraffin and N2O4 as propellants2009-03-25Fernando de Souza CostaDemétrio Bastos NettoCarlos Alberto Gurgel VerasPedro Teixeira LacavaHeraldo da Silva CoutoCesar Addis Valverde SalvadorInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Programa de Pós-Graduação do INPE em Propulsão e CombustãoINPEBRcombustãopropulsãofoguete híbridoparafinanegro de fumocombustionpropulsionhybrid rocketparaffincarbon blackFoi realizada uma investigação experimental de um propulsor híbrido de 70 N de empuxo usando parafina sólida (C_20H_42) e tetróxido de nitrogênio (N_2O_4) como propelentes, a uma pressão de câmara de 25 bar. Uma vez que a parafina não apresenta ação hipergólica com o N_2O_4, a ignição do motor foi realizada mediante a injeção de uma pequena quantidade (15 g) de dimetil-hidrazina-assimétrica (UDMH). Foi desenvolvida uma técnica de fabricação de grãos de parafina misturada com corante preto e negro de fumo. Vários dispersantes foram testados para prevenir a decantação das partículas de negro de fumo na parafina líquida. Tendo em vista o uso potencial em órbita, foram verificados os efeitos de vácuo e de baixa temperatura sobre a integridade do grão de parafina. Foi construído um dispositivo para medida do tamanho e da distribuição das gotas de parafina, usando-se ar com diferenças de pressão similares às encontradas na injeção do propulsor. O propulsor foi avaliado na Bancada de Testes em Condições Atmosféricas (BTCA) do Laboratório Associado de Combustão e Propulsão do INPE, medindo-se empuxo, vazão de oxidante, pressões e temperaturas.It was performed an experimental investigation of a 70 N hybrid thruster using solid paraffin (C_20H_42) and nitrogen tetroxide (N_2O_4) as propellants, with a chamber pressure of 25 bar. Since paraffin does not present hypergolic action with N_2O_4, the thruster ignition was made by the injection of a small amount (15 g) of unsymmetrical-dimethyl-hydrazine (UDMH). It was developed a manufacturing technique of grains of paraffin mixed with a black dye and carbon black. Several dispersant agents were tested to avoid decantation of carbon black particles in the liquid paraffin. Considering applications in orbit, the effects of vacuum and low temperature on the grain integrity were assessed. A device was built to determine the size and the distribution of paraffin droplets, using air with pressure differences similar to the ones found in the thruster injection. The thruster was tested in the Atmospheric Condition Bench (BTCA) of the Combustion and Propulsion Laboratory of INPE, with measurements of thrust, oxidizer mass flow rate, pressures and temperatures.http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/03.19.07.52info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEinstname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)instacron:INPE2021-07-31T06:53:20Zoai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/03.19.07.52.15-0Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bibdigital.sid.inpe.br/PUBhttp://bibdigital.sid.inpe.br/col/iconet.com.br/banon/2003/11.21.21.08/doc/oai.cgiopendoar:32772021-07-31 06:53:21.339Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)false
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