Sıvı Hidrojen ve Sıvı Oksijen ile Çalışan bir Roket Motorunun Rejeneratif Soğutma Analizi

Safa KORKMAZ; Hayri YAMAN

Makale detayları

Sıvı Hidrojen ve Sıvı Oksijen ile Çalışan bir Roket Motorunun Rejeneratif Soğutma Analizi

Yazarlar:

Safa KORKMAZ | Hayri YAMAN

Yayıncı:

Kirikkale University

Ana Başlıklar:

Diğer mühendislik dalları

Dergi:

International Journal of Engineering Research and Development 2021 Vol.13 Issue 3, pp.26-31

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

12/2021

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000646427

Sıklık:

İki Yıllık

eISSN:

1308-5514

Özet:

 

Liquid fueled rocket engines have to be cooled due to their long-term operation at high combustion temperatures. Cooling system design is one of the most important issues in liquid fueled rocket engines since rocket engines are exposed to 2500-3500 K temperature during operation and this temperature range is above the melting temperature of most metals. Different cooling techniques are applied for the safe and stable operation of liquid fueled rocket engines. Generally, regenerative cooling method is used in liquid fueled rockets. In this study, the regenerative coaxial cooling system was designed for rocket engine which produces 100 kN thrust with liquid oxygen and liquid hydrogen. The parts of the rocket exposed to high temperatures were coated with zirconium oxide (ZrO2). Numerical analysis of rocket was carried out through the RPA program by dividing into seven zones. It was observed that liquid hydrogen entering the cooling channel at 23.75 MPa pressure and 45 K temperature provides stable cooling conditions with the output of 23.095 MPa and 141.21 K temperature.

 

Sıvı yakıtlı roket motorları yüksek yanma sıcaklıklarında uzun süre çalışmaları nedeniyle soğutulmaları gerekmektedir. Sıvı yakıtlı roket motorlarında soğutma sistem tasarımı en önemli konuların başında gelmektedir. Çünkü roket motorları çalışma esnasında 2500-3500 K sıcaklığa maruz kalmakta ve bu sıcaklık aralığı çoğu metalin ergime sıcaklığının üzerindedir. Sıvı yakıtlı roket motorlarının kararlı ve güvenli bir yapıda çalışması için farklı soğutma teknikleri uygulanmaktadır. Genellikle sıvı yakıtlı roketlerde rejeneratif soğutma yöntemi kullanılmaktadır. Bu çalışmada 100 kN itki üreten bir sıvı oksijen ve sıvı hidrojen ile çalışan roket motorunun rejeneratif eş eksen soğutma sistemi ve roketin yüksek sıcaklığa maruz kalan kısımları zirkonya (ZrO2) kaplamalı tasarımı yapılmıştır. Tasarımı yapılan roket yedi bölgeye ayrılmış ve soğutma analizi RPA programı aracılığı ile nümerik olarak yapılmıştır. Soğutma kanalına 23.75 MPa basınçta ve 45 K sıcaklıkta giren sıvı hidrojenin 23.095 MPa ve 141.21 K sıcaklıkta kanaldan çıkması ile karalı soğutma koşulunun sağladığı görülmüştür.

Makale detayları

Sıvı Hidrojen ve Sıvı Oksijen ile Çalışan bir Roket Motorunun Rejeneratif Soğutma Analizi

Yazarlar: Safa KORKMAZ | Hayri YAMAN

Yayıncı: Kirikkale University

Ana Başlıklar: Diğer mühendislik dalları

Dergi: International Journal of Engineering Research and Development 2021 Vol.13 Issue 3, pp.26-31

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 12/2021

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2000646427

Sıklık: İki Yıllık

eISSN: 1308-5514

Sayı

Yazarlar:

Safa KORKMAZ | Hayri YAMAN

Yayıncı:

Kirikkale University

Ana Başlıklar:

Diğer mühendislik dalları

Dergi:

International Journal of Engineering Research and Development 2021 Vol.13 Issue 3, pp.26-31

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

12/2021

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2000646427

Sıklık:

İki Yıllık

eISSN:

1308-5514