Projeto aerodinâmico e dimensional de um demonstrador tecnológico scramjet acoplado ao motor foguete S30.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Marcos Vinícius Sabino
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/43100
Resumo: A Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) está desenvolvendo o projeto de um demonstrador tecnológico scramjet acoplado ao motor foguete S30. O projeto possibilitará a aplicação da tecnologia de combustão supersônica proporcionando ao veículo voo atmosférico a 20 km de altitude com velocidade correspondente a número de Mach 5,79. O scramjet é um motor aeronáutico do tipo aspirado sem partes móveis, que utiliza as ondas de choque geradas ao longo do voo hipersônico para comprimir e desacelerar o ar atmosférico nas condições adequadas para ocorrer a combustão supersônica na câmara de combustão. No desenvolvimento do projeto, é necessário um breve estudo para estabelecer quais as condições ideais de voo do scramjet de acordo com as características de voo do veículo acelerador hipersônico que irá impulsionar o demonstrador tecnológico. Após escolhidas as condições de voo, realiza-se a análise teórico-analítica para obter os valores das propriedades aerotermodinâmicas (pressão, temperatura, massa específica) e velocidade do escoamento do bordo de ataque e bordo de fuga do veículo. A análise realizada considerou escoamento unidimensional, sem efeitos viscosos, considerando ar como gás caloricamente perfeito e sem queima de combustível. Após essas análises, o projeto mecânico preliminar pode ser desenvolvido.
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O scramjet é um motor aeronáutico do tipo aspirado sem partes móveis, que utiliza as ondas de choque geradas ao longo do voo hipersônico para comprimir e desacelerar o ar atmosférico nas condições adequadas para ocorrer a combustão supersônica na câmara de combustão. No desenvolvimento do projeto, é necessário um breve estudo para estabelecer quais as condições ideais de voo do scramjet de acordo com as características de voo do veículo acelerador hipersônico que irá impulsionar o demonstrador tecnológico. Após escolhidas as condições de voo, realiza-se a análise teórico-analítica para obter os valores das propriedades aerotermodinâmicas (pressão, temperatura, massa específica) e velocidade do escoamento do bordo de ataque e bordo de fuga do veículo. A análise realizada considerou escoamento unidimensional, sem efeitos viscosos, considerando ar como gás caloricamente perfeito e sem queima de combustível. Após essas análises, o projeto mecânico preliminar pode ser desenvolvido.The Universidade Federal do Rio Grande do Norte Federal/UFRN (Federal Government University of Rio Grande do Norte is developing the design of a technological demonstrator scramjet coupled to the S30 rocket engine. The project will allow the application of the supersonic combustion technology, providing the vehicle an atmospheric flight at 20 km altitude and with a speed corresponding to Mach number 5.79. The scramjet is an aeronautical engine of the aspirated type without moving parts, which uses the shock waves generated during the hypersonic flight to compress and decelerate the atmospheric air under the adequate conditions to occur the supersonic combustion in the combustion chamber. In the development of the project, a brief study is required to establish the ideal flight conditions of the scramjet according to the flight characteristics of the hypersonic accelerator vehicle that will propel the scramjet technological demonstrator. After being chosen the flight conditions, the theoretical-analytical analysis will be performed to obtain the values of the aerothermodynamic properties (pressure, temperature, specific mass) and the velocity from the leading edge to the trailing edge of the vehicle. The analysis considered one-dimensional flow, with no viscous effects, considering air as calorically gas perfect and without burning of fuel. After these analyzes, the preliminary mechanical design can be developed.Universidade Federal do Rio Grande do NorteUFRNBrasilEngenharia MecânicaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessScramjetCombustão supersônicaPropulsão hipersônica aspiradaOndas de choqueVoo hipersônicoProjeto aerodinâmico e dimensional de um demonstrador tecnológico scramjet acoplado ao motor foguete S30.Aerodynamic and dimensional design of a scramjet engine coupled to the S30 rocket engine.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALProjeto aerodinâmico e dimensional _Pereira_2018.pdfapplication/pdf2223515https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/43100/1/Projeto%20aerodin%c3%a2mico%20e%20dimensional%20_Pereira_2018.pdf09827c262ff0436b52cf1da6e98a2169MD51CC-LICENSElicense_rdfapplication/octet-stream811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/43100/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txttext/plain714https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/43100/3/license.txt7278bab9c5c886812fa7d225dc807888MD53TEXTProjeto aerodinâmico e dimensional _Pereira_2018.pdf.txtExtracted texttext/plain43093https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/43100/4/Projeto%20aerodin%c3%a2mico%20e%20dimensional%20_Pereira_2018.pdf.txt4b18f1006c5207c01e1b2be5cebd0797MD54123456789/431002021-10-05 13:04:02.858oai:https://repositorio.ufrn.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-10-05T16:04:02Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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