AVALIAÇÃO DO ESCOAMENTO DOS GASES EM UM MOTOR DE FOGUETE HÍBRIDO POR MEIO DE SIMULAÇÕES NUMÉRICAS

Resumo

 Muitas tecnologias estão sendo aprimoradas para melhorar os foguetes atuais. O motor de foguete híbrido proporciona diversas vantagens, como a simplicidade, segurança, baixo custo e reinicialização de empuxo o que o torna adequado para uma ampla gama de aplicações, incluindo foguete de sondagem, míssil tático, veículo de propulsão e sistemas de reentrada atmosférica. O funcionamento de um motor híbrido se assemelha ao de um foguete de combustível sólido, exceto que o propelente sólido é substituído por um combustível sólido, e o oxidante é injetado através do injetor central. Apesar de conter características dos foguetes sólidos e líquidos os foguetes híbridos não atingiram desenvolvimento que os tornassem comerciais. O Brasil tem uma pequena experiência em motores de foguetes híbridos, assim, é oportuna a intensificação deste tipo de estudo. Por conta do exposto, este trabalho apresenta um estudo numérico do escoamento no regime permanente em uma câmara de combustão de um motor foguete híbrido. Nas simulações é utilizado um modelo não viscoso para o cálculo dos parâmetros termodinâmicos ao longo do motor. Para uma comparação padronizada dos resultados, desenvolveu-se um programa em MatLab baseado em modelos analíticos das relações termodinâmicas isentrópicas e com o método da relação Area-Mach. No final do trabalho, resultados de simulação numérica do escoamento numa geometria bidimensional axissimétrica são apresentados e apropriadamente analisados.