Resumen

Los fenómenos de reignición que se producen en el flujo supersónico de una tobera pueden representar un problema de seguridad crucial para los sistemas de propulsión de cohetes. Estos fenómenos afectan principalmente a los motores de cohetes que utilizan gas H2 (GH2) en el dispositivo de refrigeración de la película, en particular cuando la tobera funciona en condiciones de flujo sobreexpandido a nivel del mar o a baja altitud. En consecuencia, las cargas térmicas inducidas en la pared pueden conducir a la alteración de la geometría de la tobera, lo que a su vez, conduce a la aparición de fuertes cargas laterales que pueden ser perjudiciales para la integridad estructural del motor cohete. Por lo tanto, es necesario comprender los mecanismos tanto aerodinámicos como químicos que están en el origen de estos procesos. Este trabajo es una contribución numérica que informa de los resultados del análisis CFD realizado para flujos reactivos supersónicos en una tobera planar refrigerada con película de GH2. Al igual que las observaciones experimentales, las simulaciones CFD mostraron su capacidad para resaltar estos fenómenos para las mismas condiciones de flujo de la tobera. La carga térmica inducida también se analiza en términos de eficiencia de refrigeración y los resultados ya dan una idea de su magnitud. También se demostró que un ligero aumento de la presión de inyección de la película puede evitar los fenómenos de reignición al desplazar el choque de separación hacia la sección de salida de la tobera.

• Materias:Automatización Propiedades termodinámicas Termodinámica Aerodinámica Motores (Mecánica) Vehículo espacial
• Subjects:Automation Thermodynamic properties Thermodynamics Aerodynamics Engines Space vehicles
• Palabras claves:fenómeno de reignición, condiciones de flujo expandido, sistema de propulsión de cohetes, cuestiones cruciales de seguridad, carga lateral fuerte, condiciones de flujo de la tobera, flujo supersónico de la tobera, presión de inyección de la película, alteraciones de la geometría de la tobera, carga térmica inducida
• Keywords:reignition phenomenon, expanded flow conditions, rocket propulsion system, crucial safety issues, strong side load, nozzle flow conditions, supersonic nozzle flow, film injection pressure, nozzle geometry alterations, induced thermal load