Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Numerical simulations of unlike-impinging injector elements in rocket engines using hypergolic propellants

Mateusz Skrobek

Abstract

The purpose of thesis was to investigate the possibility to perform numerical simulations of unlike-impinging injector elements in rocket engines using hypergolic propellants, which can help to design and build practical model of unlike-impinging injector elements and then conduct an experimental research. The first part of the study rocket engines and principles of their operation were described. The focus was on rocket engines using hypergolic propellants. The examples of their application were mentioned. Furthermore, types of hypergolic propellants were briefly characterized and the role of hypergolic ignition was explained. Afterwards importance of injectors and injection process in efficient combustion was pointed out. CFD simulations were performed using AVL FIRE. Modules which can represent spray in this program were described and then the best one was chosen. Calculations were performed on computer station at Warsaw University of Technology Faculty of Power and Aeronautical Engineering and then compared with experimental results available in the literature.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Mateusz Skrobek (FPAE) Mateusz Skrobek,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Symulacje numeryczne wtrysku z układu dysz w silniku rakietowym na hipergoliczny materiał pędny
Supervisor
Łukasz Kapusta (FPAE/IHE) Łukasz Kapusta,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)
Study subject / specialization
, Lotnictwo i Kosmonautyka (Aerospace Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
07-02-2019
Issue date (year)
2019
Pages
53
Internal identifier
MEL; PD-4925
Reviewers
Łukasz Kapusta (FPAE/IHE) Łukasz Kapusta,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Andrzej Teodorczyk (FPAE/IHE) Andrzej Teodorczyk,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
symulacje numeryczne, CFD, silnik rakietowy, hipergoliczne materiały pędne, układ wtryskowy
Keywords in English
numerical simulation, CFD, rocket engine, hypergolic propellants, injectors
Abstract in Polish
Celem niniejszej pracy jest sprawdzenie możliwości przeprowadzenia symulacji numerycznych wtrysku z układu dysz w silniku rakietowym na hipergoliczny ciekły materiał pędny, które pozwolą na skonstruowanie modelu rzeczywistego i przeprowadzenie na nim badań eksperymentalnych. W pracy zostały scharakteryzowane silniki rakietowe, a w szczególności konstrukcje napędzane materiałami hipergolicznymi. Opisano zakres i cel ich zastosowań, a także omówiono rodzaje materiałów hipergolicznych i istotę ich zapłonu oraz spalania. Dużo uwagi poświęcono roli układu wtryskowego, a w szczególności wtryskiwaczy, w procesie mieszania paliwa z utleniaczem. Podkreślono silną zależność między stopniem wymieszania czynników roboczych i efektywnością procesu spalania materiałów hipergolicznych. Wskazane zostały parametry wtryskiwaczy, mające największy wpływ na jakość wtrysku czynnika. Do symulacji numerycznych CFD został wykorzystany program AVL FIRE. Moduły pozwalające na obliczenie sprayu zostały skrupulatnie opisane i następnie porównane, po czym przy wykorzystaniu wybranego modułu dokonano kalkulacji. Przeprowadzone symulacje na stanowisku komputerowym Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej zostały porównane z wynikami eksperymentalnymi dostępnymi w literaturze celem weryfikacji i oceny przydatności oprogramowania w dalszych symulacjach.
File
  • File: 1
    Symulacje_numeryczne_wtrysku_z_układu_dysz_w_silniku_rakietowym_na_hipergoliczny_materiał_pędny_v2.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 31926

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT62dfb399c42345548b53eb3084ae8270/
URN
urn:pw-repo:WUT62dfb399c42345548b53eb3084ae8270

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page