Kriyojenik Hidrojen Yakıtlı 100 kN İtki Kapasiteli Bir Roketin RPA Programı ile Kavramsal Tasarım ve Analizi
Abstract
Bu çalışmada, kriyojenik hidrojen yakıtlı 100 kN itki kapasiteli bir roketin teorik itki odası tasarım ve analizleri yapılmıştır. Oksitleyici olarak kriyojenik oksijen kullanılmıştır. Yanma odası basıncı 20 MPa ve nozul çıkış basıncı 0.101325 MPa sınır şartları olarak belirlenmiştir. Sınır şartları dahilinde RPA bilgisayar programı kullanılarak optimum roket geometrisi oluşturulmuştur. SOLİDWORKS programı ile üç boyutlu roket modeli çizilmiştir. Tasarımı yapılan roketin analizleri RPA ve CEA programları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Roket iç balistik parametreleri olan basınç, sıcaklık ve Mak sayısı değişimleri incelenmiştir. Analiz sonuçlarına göre yanma odası sıcaklığı 3290.9 K ve nozul çıkış sıcaklığı 1310 K olarak ölçülmüştür. RPA ve CEA programlarından elde edilen nozul çıkış basıncı arzu edildiği gibi deniz seviyesi şartlarında 0.1013 MPa olarak sağlanmıştır.
Keywords
References
- Baxi, P., Jain, R., Dhadke, Y., Chhabra, Y. ve Khatawate, V. H. (2021). Design and Analysis of Bell-Parabolic De Laval Rocket Exhaust Nozzle. 2021 4th Biennial International Conference on Nascent Technologies in Engineering (ICNTE) içinde (ss. 1–6). IEEE.
- Cai, G., Fang, J., Xu, X. ve Liu, M. (2007). Performance Prediction nd Optimization for Liquid Rocket Engine Nozzle. Aerospace Science and Technology, 11(2–3), 155–162.
- Cengiz, K. (2010). Development Of An Iterative Method For Liquid-Propellant Combustion Chamber Instability Analysis. Uzay Mühendisliği. Orta Doğu Teknik Üniversitesi.
- Dönmez, C. E. (2018). Kompozİt Esasli Kati Roket Yakit Numunesİnİn Karaktersİtİk Özellİklerİnİn Deneysel İncelenmesi. FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ. Kırıkkale Üniversitesi.
- Gill, G. S. ve Nurick, W. H. (1976). Liquid Rocket Engine Injectors.
- Hetem, A., Miraglia, J., Burian, R. ve Caetano, C. A. C. (2011). Numerical Simulation Of Liquid Propellant Rocket Engines. MIPRO, 2011 Proceedings of the 34th International Convention içinde (ss. 930–934). IEEE.
- Huang, D. H. ve Huzel, D. K. (1971). Design of Liquid Propellant Rocket Engines Second Edition.
- Karayel, E. (2018). Roket Motor Borusu Tasarımının Balistik Parametrelere Etkisinin Araştırılması. fen Bilimleri Enstitüsü. Kırıkkale Üniversitesi.
- Ngwu, G. O., Ugheoke, B. I., Yusuf, O. T., Nyabam, M. A. ve Onuh, S. O. (2020). Numerical Analysis and Modelling of a 100 N Hypergolic Liquid Bipropellant Thruster. Advances in Aerospace Science and Technology, 5(4), 85–99.
- Ojeda, C., Prescott, K. T. ve Persaud, T. (2017). Production and Manufacture of Low-Cost Liquid Rocket Engines for Sounding Rockets. 53rd AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference içinde (s. 4841).