Implementação de um modelo de otimização para o resfriamento regenerativo em um motor foguete bipropelente líquido
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Data de Publicação: | 2021 |
Outros Autores: | , , , |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Revista Brasileira de Física Tecnológica Aplicada |
Texto Completo: | https://periodicos.utfpr.edu.br/rbfta/article/view/13403 |
Resumo: | Neste trabalho busca-se implementar computacionalmente um programa que forneça uma solução otimizada para o resfriamento regenerativo de um motor foguete bipropelente. A pesquisa busca uma solução para o cálculo do perfil de temperaturas em motores foguete bipropelente e propõe aplicar o método para motores com diferentes características. O programa implementado possui um otimizador baseado no método do gradiente descendente, o que permite determinar uma configuração dos canais de refrigeração que maximize o fluxo de calor, possibilitando maximizar a troca de calor entre as paredes do motor e o líquido de arrefecimento. A verificação do código gerado no trabalho foi realizada por duas maneiras: i) por meio da comparação entre o fluxo de calor ao longo de um motor experimental L75 do IAE (Instituto de Aeronáutica e Espaço) e ii) por meio de um comparativo do perfil de temperaturas com os resultados de outros autores. Além disso, a geometria dos canais de refrigeração otimizada foi gerada e posteriormente analisada para um segundo motor, o Ogum, projeto do GDAe (Grupo de Desenvolvimento Aeroespacial da Universidade Federal do Ceará – UFC). A aplicação e verificação do modelo para motores foguete com diferentes características demonstrou a capacidade de o programa operar com diferentes geometrias, propelentes e propriedades. A utilização da técnica de otimização permitiu que os valores de fluxo de calor fossem maximizados durante o funcionamento do motor, resultando em um método relativamente simples para determinar a geometria dos canais de refrigeração utilizados no projeto do motor. |
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Implementação de um modelo de otimização para o resfriamento regenerativo em um motor foguete bipropelente líquidoPropulsão de FoguetesMotor foguete; Resfriamento regenerativo; Transferência de calor; Programa de computador; Método do Gradiente Descendente.Neste trabalho busca-se implementar computacionalmente um programa que forneça uma solução otimizada para o resfriamento regenerativo de um motor foguete bipropelente. A pesquisa busca uma solução para o cálculo do perfil de temperaturas em motores foguete bipropelente e propõe aplicar o método para motores com diferentes características. O programa implementado possui um otimizador baseado no método do gradiente descendente, o que permite determinar uma configuração dos canais de refrigeração que maximize o fluxo de calor, possibilitando maximizar a troca de calor entre as paredes do motor e o líquido de arrefecimento. A verificação do código gerado no trabalho foi realizada por duas maneiras: i) por meio da comparação entre o fluxo de calor ao longo de um motor experimental L75 do IAE (Instituto de Aeronáutica e Espaço) e ii) por meio de um comparativo do perfil de temperaturas com os resultados de outros autores. Além disso, a geometria dos canais de refrigeração otimizada foi gerada e posteriormente analisada para um segundo motor, o Ogum, projeto do GDAe (Grupo de Desenvolvimento Aeroespacial da Universidade Federal do Ceará – UFC). A aplicação e verificação do modelo para motores foguete com diferentes características demonstrou a capacidade de o programa operar com diferentes geometrias, propelentes e propriedades. A utilização da técnica de otimização permitiu que os valores de fluxo de calor fossem maximizados durante o funcionamento do motor, resultando em um método relativamente simples para determinar a geometria dos canais de refrigeração utilizados no projeto do motor.Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)da Silva Bezerra, Jefferson MatheusCarvalho dos Reis, MarcelloMarciano Martinez, Maria ElisaFoltran, Antonio CarlosFranz Wehmann, Claus2021-04-20info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://periodicos.utfpr.edu.br/rbfta/article/view/1340310.3895/rbfta.v8n1.13403Revista Brasileira de Física Tecnológica Aplicada; v. 8, n. 1 (2021)2358-008910.3895/rbfta.v8n1reponame:Revista Brasileira de Física Tecnológica Aplicadainstname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRporhttps://periodicos.utfpr.edu.br/rbfta/article/view/13403/8326Direitos autorais 2021 CC-BYhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccess2021-04-20T11:39:52Zoai:periodicos.utfpr:article/13403Revistahttps://periodicos.utfpr.edu.br/rbftaPUBhttps://periodicos.utfpr.edu.br/rbfta/oai||rbfta-pg@utfpr.edu.br2358-00892358-0089opendoar:2021-04-20T11:39:52Revista Brasileira de Física Tecnológica Aplicada - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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Neste trabalho busca-se implementar computacionalmente um programa que forneça uma solução otimizada para o resfriamento regenerativo de um motor foguete bipropelente. A pesquisa busca uma solução para o cálculo do perfil de temperaturas em motores foguete bipropelente e propõe aplicar o método para motores com diferentes características. O programa implementado possui um otimizador baseado no método do gradiente descendente, o que permite determinar uma configuração dos canais de refrigeração que maximize o fluxo de calor, possibilitando maximizar a troca de calor entre as paredes do motor e o líquido de arrefecimento. A verificação do código gerado no trabalho foi realizada por duas maneiras: i) por meio da comparação entre o fluxo de calor ao longo de um motor experimental L75 do IAE (Instituto de Aeronáutica e Espaço) e ii) por meio de um comparativo do perfil de temperaturas com os resultados de outros autores. Além disso, a geometria dos canais de refrigeração otimizada foi gerada e posteriormente analisada para um segundo motor, o Ogum, projeto do GDAe (Grupo de Desenvolvimento Aeroespacial da Universidade Federal do Ceará – UFC). A aplicação e verificação do modelo para motores foguete com diferentes características demonstrou a capacidade de o programa operar com diferentes geometrias, propelentes e propriedades. A utilização da técnica de otimização permitiu que os valores de fluxo de calor fossem maximizados durante o funcionamento do motor, resultando em um método relativamente simples para determinar a geometria dos canais de refrigeração utilizados no projeto do motor. |
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