| Resumo : |
O presente trabalho de graduação tem como objetivo principal a obtenção dos parâmetros principais de uma câmara de empuxo de foguete a propelente líquido (MFPL) que atenda às especificações de um novo propulsor de quarto estágio do VLS-1 (Veículo Lançador de Satélites). Os parâmetros mencionados consistem na geometria interna da câmara e nas vazões mássicas e razões de mistura dos injetores que resultem no maior impulso específico possível sem ultrapassar a máxima temperatura permitida para a parede da câmara. Os resultados obtiods poderão contribuir decisivamente no projeto da câmara em fase de desenvolvimento no Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE). Para isto foram utilizadas rotinas de cálculo implementadas em Mathcad. O conjunto de rotinas chamado aqui de programa de otimização é constituído por quatro sub-programas que nos fornecem os parâmetros considerados otimizados, já que se obtém o mairo valor de impulso específico possível dentro de certas restrições. O primeiro sub-programa calcula a geometria da câmara, o segundo determina as vazões e razões de mistura dos injetores, o terceiro fornece o comprimento do filme de combustível para proteção da parede e o quarto faz a análise da temperatura da parede ao longo da câmara. Os resultados principais obtidos a partir desses quatro sub-programas foram colocados num programa simplificado que faz o cálculo dos parâmetros da câmara de forma direta, facilitando o entendimento do leitor. Partindo-se do projeto de uma câmara com características que se considerava como sendo as melhores, foram obtidos e analisados novos parâmetros para outras duas câmaras com características mais realistas quando comparadas ao projeto original. Ao final do trabalho é apresentada a conclusão sobre a câmara que atende as especificações desejadas e que possui o maior valor de impulso específico possível dentro das restrições adotadas. Essa câmara possui menor impulso específico que a câmara original, porém a vazão de seus injetores centrais e periféricos é igual, possibilitando melhores características de proteção térmica. Além disso, para a sua fabricação, foi proposto um material mais resistente à temperatura, devido ao alto fluxo de calor próximo à seção crítica.
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