Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Design of the solenoid valve for use with high concentration of hydrogen peroxide

Katarzyna Ciechowska

Abstract

Nowadays one of the most commonly used propellant for satellite systems are hydrazine and its derivatives. Hydrazine is a very toxic and carcinogenic substance. Increasing restrictions imposed by the European Union related to the use of hydrazine and the high cost of ground handling increase the intensification of searching for alternative rocket propellants characterized by a high energy density, safety of handling, non-toxicity and relatively low price. One of such materials may be highly concentrated hydrogen peroxide of HTP grade, which can be used both as a monopropellant and a strong oxidant. Currently, intensive research into the use of the substance on a large scale and on more efficient methods of obtaining solutions with high concentration and purity are carried out. A problem associated with the use of highly concentrated hydrogen peroxide is also the material compatibility. The subject of this thesis is the design of a micro solenoid valve compatible with highly concentrated hydrogen peroxide, HTP grade for use in satellite monopropellant thruster. The valve, due to the use in space industry should have a high reliability, small dimensions and weight. In the first part of the thesis basic information and the history of application of hydrogen peroxide are mentioned followed by an analysis of its material compatibility and general information about the construction of direct and indirect solenoid valves. The thesis contains the design of particular structure elements, a description of their function and used materials. It also contains necessary calculations and problems encountered during the constructing process. As a summary, the drawings of all parts ready for manufacture are presented.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Katarzyna Ciechowska (FPAE) Katarzyna Ciechowska,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Projekt zaworu elektromagnetycznego do współpracy z wysoko stężonym nadtlenkiem wodoru
Supervisor
Łukasz Mężyk (FPAE/IHE) Łukasz Mężyk,, 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
64
Internal identifier
MEL; PD-3465
Reviewers
Łukasz Mężyk (FPAE/IHE) Łukasz Mężyk,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Piotr Wolański (FPAE/IHE) Piotr Wolański,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
zawór elektromagnetyczny, nadtlenek wodoru, HTP, silniki rakietowe, napędy satelitarne
Keywords in English
solenoid valve, hydrogen peroxide, HTP, rocket engines, sattelite thrusters
Abstract in Polish
Obecnie jednym z najczęściej stosowanych materiałów pędnych w napędach satelitarnych są hydrazyna i jej pochodne. Hydrazyna jest niezwykle toksyczną, rakotwórczą substancją. Coraz większe restrykcje wprowadzane przez Unię Europejską związane z jej stosowaniem oraz wysokie koszty zabezpieczeń dla personelu naziemnego spowodowały, że nasiliły się poszukiwania alternatywnych paliw rakietowych cechujących się dużą gęstością energii, bezpiecznych, nietoksycznych i stosunkowo tanich. Jedną z substancji, która spełnia te warunki jest wysoko stężony nadtlenek wodoru klasy HTP, który może być użyty zarówno jako jednoskładnikowy materiał pędny jak i silny utleniacz. Obecnie trwają intensywne badania nad wykorzystaniem tej substancji na większą skalę oraz nad bardziej efektywnymi metodami pozyskiwania roztworów o wysokim stężeniu i wysokiej czystości. Problemem związanym ze stosowaniem wysoko stężonego nadtlenku wodoru jest także jego kompatybilność materiałowa. Przedmiotem niniejszej pracy dyplomowej jest projekt zaworu elektromagnetycznego kompatybilnego z wysoko stężonym nadtlenkiem wodoru klasy HTP do zastosowania w silniku satelitarnym typu monopropellant. Zawór ten, ze względu na możliwość stosowania w przemyśle kosmicznym, powinien odznaczać się wysoką niezawodnością, niewielkim rozmiarem i małą masą. W pierwszej części pracy przytoczone zostały podstawowe informacje i historia zastosowania nadtlenku wodoru, analiza jego kompatybilności materiałowej oraz ogólne informacje na temat budowy zaworów elektromagnetycznych bezpośredniego i pośredniego działania. Dalsza cześć pracy przedstawia projekt poszczególnych elementów konstrukcji zaworu, opis ich funkcji i użytych do ich wykonania materiałów, niezbędne obliczenia algebraiczne oraz problemy występujące podczas procesu konstrukcyjnego. Na zakończenie przedstawiono zestaw gotowych rysunków wykonawczych projektowanego zaworu.
File
  • File: 1
    Katarzyna.Ciechowska_praca_inzynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 9270

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTbcd9eca411d6414188fc347342848846/
URN
urn:pw-repo:WUTbcd9eca411d6414188fc347342848846

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page