Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Numerical analysis of heating a catalytic bed for hydrogen peroxide decomposition

Kamila Aleksandra Roszkiewicz

Abstract

The propellants applied in space industry nowadays are characterised by their high toxicity and substantial cost of use. For these reasons safe, cheap and environmentally friendly propellants and oxidizers are being investigated. Hydrogen peroxide is a chemical compound that fulfils all of the conditions stated above - not only it is a powerful oxidizer, but also it can be applied as a monopropellant. Due to its properties, hydrogen peroxide is currently a subject of worldwide research interest in the field of rocket propulsion. Catalytic decomposition of is a highly exothermic process which results in formation of water vapour and oxygen. To achieve that purpose, a presence of a suitable catalyst is required. The efficiency of decomposition process influences the overall performance of a designed propulsion unit, making the catalytic chamber one of the crucial elements of the engine. One of the factors affecting the rate of the decomposition of hydrogen peroxide is temperature. An increase in temperature accelerates the rate of decompositon process. The preheating of the catalytic bed is one of the methods of imposing an acceleration of the rate of decomposition of this chemical compound. Numerical analysis of heating the catalytic bed gives insights into the influence of particular factors affecting the heat transfer between the catalyst and the working fluid. Furthermore, the influence of inlet pressure and temperature of catalytic bed on the final hydrogen peroxide parameters as well as the overall engine performance is also investigated
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Kamila Aleksandra Roszkiewicz (FPAE) Kamila Aleksandra Roszkiewicz,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Obliczenia numeryczne podgrzewania komory katalitycznej do rozkładu stężonego nadtlenku wodoru
Supervisor
Jan Kindracki (FPAE/IHE) Jan Kindracki,, 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
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
11-02-2016
Issue date (year)
2016
Pages
61
Internal identifier
MEL; PD-3508
Reviewers
Andrzej Teodorczyk (FPAE/IHE) Andrzej Teodorczyk,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Jan Kindracki (FPAE/IHE) Jan Kindracki,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
nadtlenek wodoru, rozkład katalityczny, silniki rakietowe
Keywords in English
hydrogen peroxide, catalytic decomposition, rocket engine
Abstract in Polish
Znaczna część materiałów pędne stosowanych obecnie w przemyśle kosmicznym charakteryzuje się dużą toksycznością, dodatkowo, ich cena jest wysoka.. Z tego powodu poszukuje się tanich, bezpiecznych i przyjaznych dla środowiska paliw i utleniaczy. Nadtlenek wodoru jest związkiem chemicznym, który spełnia wszystkie te wymagania - jest on nie tylko silnym utleniaczem, ale może być również stosowany jako jednoskładnikowy materiał pędny. Dzięki swoim właściwościom jest obiektem wielu badań w dziedzinie napędów rakietowych na całym świecie. Reakcja katalitycznego rozkładu nadtlenku wodoru to proces silnie egzotermiczny, którego produktami są para wodna i tlen. Wymaga on zastosowania odpowiedniego katalizatora. Od sprawności procesu dekompozycji zależą osiągi projektowanego napędu, dlatego komora katalityczna jest jednym z kluczowych elementów silnika. Jednym z czynników mających wpływ na przebieg rozkładu nadtlenku wodoru jest temperatura. Wraz ze wzrostem temperatury rośnie szybkość reakcji dekompozycji . Wstępne podgrzanie komory katalitycznej znacznie zwiększa sprawność rozkładu tej substancji. Wykonane obliczenia numeryczne podgrzewania komory katalitycznej pozwalają na przeprowadzenie analizy roli poszczególnych czynników w procesie wymiany ciepła między katalizatorem a czynnikiem roboczym. Badano również wpływ ciśnienia i temperatury łoża katalitycznego na końcowe parametry nadtlenku wodoru, a tym samym osiągi silnika.
File
  • File: 1
    252112-Kamila Roszkiewicz-praca inżynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9185

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT6f45d98a29904475b4062e20f5d3a2e3/
URN
urn:pw-repo:WUT6f45d98a29904475b4062e20f5d3a2e3

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page