@PhDThesis{Vasquez:2017:PrHíCo,
author = "Vasquez, Roger Apaza",
title = "Propulsor h{\'{\i}}brido compacto de queima dual e
inje{\c{c}}{\~a}o vortical usando parafina e {\'o}xido
nitroso",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2017",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2017-05-30",
keywords = "propuls{\~a}o h{\'{\i}}brida, parafina, {\'o}xido nitroso,
hybrid propulsion, paraffin, nitrous oxide.",
abstract = "A tecnologia de propulsores h{\'{\i}}bridos {\'e} considerada
uma das mais promissoras no campo da propuls{\~a}o espacial
devido {\`a}s suas caracter{\'{\i}}sticas de seguran{\c{c}}a,
flexibilidade operacional, armazenabilidade, baixo custo e
possibilidade de reigni{\c{c}}{\~a}o. No entanto, propelentes
h{\'{\i}}bridos apresentam taxas de regress{\~a}o do gr{\~a}o
propelente relativamente baixas e o empuxo fornecido pode variar
significativamente durante a queima. O presente trabalho
concentra-se no estudo do comportamento e no desenvolvimento de um
propulsor h{\'{\i}}brido compacto de queima dual e de
inje{\c{c}}{\~a}o vortical. Este sistema {\'e} caracterizado
por uma geometria com uma rela{\c{c}}{\~a}o
comprimento/di{\^a}metro (L/D) menor que 1. Dois gr{\~a}os de
combust{\'{\i}}vel em forma de disco limitam o volume da
c{\^a}mara de combust{\~a}o e ambos apresentam um canal central.
Um canal {\'e} utilizado para posicionar o bico do sistema de
igni{\c{c}}{\~a}o, enquanto o outro canal permite o escoamento
de gases quentes para a sa{\'{\i}}da da tubeira. O oxidante
{\'e} injetado tangencialmente gerando um v{\'o}rtice dentro da
c{\^a}mara de combust{\~a}o. Os testes foram realizados com cera
de parafina dopada com negro de fumo e {\'o}xido nitroso gasoso,
como combust{\'{\i}}vel e oxidante, respectivamente. Essa
configura{\c{c}}{\~a}o proporciona uma uma {\'a}rea de queima
do combust{\'{\i}}vel constante e um incremento da taxa de
regress{\~a}o em rela{\c{c}}{\~a}o aos propulsores
h{\'{\i}}bridos convencionais, permitindo um melhor desempenho
propulsivo e menor varia{\c{c}}{\~a}o do empuxo. A taxa de
regress{\~a}o experimental foi ajustada pela curva r = 1,5 ×
10\$^{\−4}\$ G\$^{0,7339}\$ox m/s, mostrando que o
escoamento vortical gerado aproximadamente dobra a taxa de
regress{\~a}o da parafina com {\'o}xido nitroso obtida em um
propulsor h{\'{\i}}brido convencional. ABSTRACT: Hybrid
propellant technology is considered one of the most promising in
the field of space propulsion due to its safety features,
operational flexibility, storability, low cost and possibility of
reignition. However, hybrid propellants present relatively low
grain regression rates and the thrust provided can vary
significantly during firing. The present work focuses on the study
of the behavior and the development of a compact hybrid thruster
of dual firing and vortical injection. This system is
characterized by a geometry with length / diameter (L / D) ratio
less than 1. Two disc-shaped fuel grains limit the volume of the
combustion chamber and both feature a central channel. One of them
is used to position the nozzle of the ignition system, while the
other channel allows the flow of hot gases to the nozzle exit. The
oxidant is injected tangentially into a vortex within the
combustion chamber. The tests were carried out with paraffin wax
doped with carbon black and gaseous nitrous oxide, as fuel and
oxidant, respectively. This configuration allows a constant fuel
burn area and an increase of the regression rate relative to
conventional hybrid thrusters during engine operation allowing
better propulsive performance and less thrust variation. The
experimental regression rate was adjusted by the curve r = 1,5 ×
10\$^{\−4}\$ G\$^{0,7339}\$ox m/s, showing that the
generated vortical flow approximately doubled the regression rate
of paraffin with nitrous oxide obtained in a conventional hybrid
thruster.",
committee = "Costa, Fernando de Souza (presidente/orientador) and Marques,
Rodrigo Intini and Soares Neto, Turibio Gomes and Lacava, Pedro
Teixeira and Martins, Cristiane Aparecida",
englishtitle = "Compact hybrid thruster of dual firing and vortical injection
using paraffin and nitrous oxide",
language = "pt",
pages = "157",
ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3NU527P",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34P/3NU527P",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "27 abr. 2024"
}