Análise teórica e experimental do desempenho de um estado-reator a combustível sólido utilizando polibutadieno hidroxilado / Theoretical and experimental analysis of the ramjet performance using polybutadiene as solid fuel

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

Os estato-reatores, também conhecidos como estato-jatos, constituem um meio atraente de propulsão e seu estudo merece considerável interesse, tanto no campo experimental quanto no teórico. A grande utilização dos polibutadienos em foguetes, principalmente do polibutadieno hidroxilado, conhecido na literatura como hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB), estimula a realização deste trabalho que visa à análise teórica e experimental do desempenho de um estato-reator subsônico, quando esse tipo de polímero é utilizado como combustível sólido. Os experimentos foram realizados utilizando-se um gerador de ar viciado do tipo tubo conectado, capaz de simular as condições do ar encontradas durante vôos supersônicos. O trabalho foi dividido em 3 etapas: avaliação teórica do polibutadieno hidroxilado utilizando-se modelagens matemáticas e códigos computacionais, recuperação e dimensionamento do equipamento, utilizando-se um modelo teórico para a queima do combustível e definição / instalação da instrumentação mais adequada para os testes experimentais de forma a adquirir e armazenar os parâmetros relevantes obtidos nos ensaios. Os seguintes passos foram seguidos na realização dos estudos: levantamento das características físicas e químicas do polibutadieno hidroxilado; avaliação teórica da combustão do polibutadieno hidroxilado utilizando-se modelagens matemáticas e códigos computacionais; recuperação e aperfeiçoamento do conjunto sistema gerador de ar viciado / estato-reator; análise teórica do desempenho do estato-reator utilizando o polibutadieno hidroxilado como combustível; dimensionamento de partes do sistema (dimensões do estojo do grão, das tubeiras, das câmaras de mistura) para os ensaios com o novo combustível; determinação da formulação do aglutinante (pré-polímero agente de cura) com as melhores propriedades mecânicas para o emprego no estato-reator; estudo dos efeitos da câmara de mistura intermediária no desempenho do sistema; avaliação do modelo teórico obtido, através da comparação com os resultados experimentais.

ASSUNTO(S)

engenharia e tecnologia espacial estato-reator ramjet impulsão específica hidroxyl termineted teory of regression polibutadieno hidroxilado gerador de ar viciado specific impulsion teoria de regressão space technology and engineering viciated air generation

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